广东工业大学建筑设计研究院
摘要:某医疗设备厂房是洁净无污染的生产重地,在进行设计时应注重工艺的布局,让使厂房的设计更加系统化、科学化、规范化和合理化,从而提高建筑的使用功能、生产效率及保障人员的生命安全等。本文根据工程案例,对某医疗设备厂房的设计进行分析,供同行借鉴参考。
关键词:医疗设备注塑厂房;特殊性;建筑设计;防污染措施
一、医疗设备建筑的特殊性
无论医疗设备厂房有多种分类,而它作为生产设备的载体,它与其它类型的工业建筑一样,要体现功能适用、建筑安全、造价经济、外观美丽的设计原则,在建筑用料和建筑技术等方面,也有许多共同之点,但在设计配合,设计重点方面又与其他工业建筑不同,其主要特点是:①建筑内房间多、而且密闭、平面布置曲折,多以单层及多层厂房为主;②为了保证医疗设备产品的质量,确保人们的医疗安全和有效,国家制定了严格的医疗设备生产管理规范。厂房的设计、施工、验证及产品的生产必须按照《医疗设备生产质量管理规范》的相关认证规定;③以微粒和微生物为环境可控制对象,由于 GMP 对原料药的纯度和有害杂质的限度均有严格要求。生产过程中对原材料、中间品及成品的质量均需要进行严格的控制,设备的制造分装工序都必须在洁净无尘的隔离区内进行,所以医疗设备厂房的洁净室必须以微粒数和微生物为环境控制对象。某医疗设备厂房洁净度要求是十万级。
1)对进入厂房中洁净车间内的人员、物料及洁净区的空气均需要采取洁净处理措施:各种物料(如原料及辅料、包装材料、容器、工具)及各种介质如(空气、水质)、生产设施(如厂房、设备、设施)和人员(包括管理人员和生产人员)都会携带、沾染、附着或者产生微粒和微生物而成污染源,为了能更加高效地控制洁净厂房中的微粒和微生物数量,必须最大限度地控制产生微粒和微生物的污染源,因此在这些污染源进入洁净厂房之前,就应该按照相关规定及要求进行净化及消毒,并设置与设备生产的洁净等级相适应的净化及消毒设施;2)医疗设备厂房洁净车间内的各种设施表面应光滑、不产尘、耐消毒、耐腐蚀、防霉、防潮并便于清洗,在生产过程中,人员的操作、工艺设备的运转及磨损、材料的腐蚀及老化,都会造成室内微粒的大量产生,为了保证洁净度,必须采取有效的措施及时地清除所产生的微粒及微生物。因此,室内装饰材料、设备、仪器等表面应平整光滑,无粉尘生产,耐消毒、耐腐蚀、抗霉、防潮、易清洗。
二、工程概况
本项目是某医疗(郴州)有限公司设在郴州市经济开发区某创业园区里面的主要工程,将承担某医疗装备制造基地和健康产业发展的两大战略功能。该项目生产车间层数总共1层,建筑面积为17170平方米,建筑总高度为9.36米,耐火等级为二级,火灾危险性类别为丙类2项。
三、内部的建筑设计
(一)工作区间的设计
医疗设备车间的设计首先要把干净、整洁放在第一位,设计时需要注意以下几个方面。①设计车间时应将工作区域分区间设计,每个工作台要用专门的挡板分隔开,这样可以在工作时将污染降低到最小化。②要有专门的洗浴区域,工人在工作时可能会把污染物带到工作区间,要在一定的时间周期内对自己的手进行清洗,虽然工人在工作时是带着手套的,但也是存在着污染的风险,所以要做好防护措施。③将工作区域尽可能的减小,工作区域的减小可以降低污染的危险,设备的制作基本上都是靠机器完成的,人工的作用就是控制机器并观察机器的运转,所以工作区间可以尽量减小。④车间基本组成的工业用料的设计,对于机器的电力来源,要将线路以暗线的形式埋在地下,不要在车间加入过多的装饰品。
(二)内部整体的设计
医疗设备的环境要求特别高,医疗设备厂房的建筑材料要求容易拆卸,清洗。地面要容易清洁,平整。洁净室内墙壁和顶棚的表面应平整、光洁、不起尘、避免眩光、耐腐蚀,阴阳角均宜作成圆角。地面应整体性好、平整耐磨、耐撞击,不易积聚静电,易除尘清洗。空间要相对封闭。
(三)建筑材料的设计
材料上的选择要从多方面考虑,必须考虑全面。要知道每个设备工厂制作的设备是不同的,要根据厂房的特点选择材料。比如,对于医疗设备厂房来说,一般均有不同级别的洁净度要求,装修材料必须选用整体性好、表面平整光滑、便于清洗、无孔隙裂缝、不起尘、不脱落、不易孳生细菌的材料;地面要求高承重、高洁净度、耐磨、耐老化、美观及保养简便、低费用或无费用等诸多严格要求,对于特殊地面还有耐腐蚀、不发火、防静电等要求;只有根据自身厂房的需求及特点选择适合的做法才能做到建筑美观和使用功能合理的完美结合。现在市场上,有许多特殊的地面,如不发火防静电水磨石地面、PVC 类防静电地面、橡胶类地面、环氧自流坪防静电地面以及防静电瓷砖等,对于此类地面的选择,我们在设计应考虑自身厂房的特点,选择适合的产品。
四、车间布局设计
整个工厂的布局要合理,需要好好设计一下每个工作区间的方位,怎样才能更大程度上减少污染,减少人、物的交叉,降低火灾的危险性,提高工作效率。以下几条建议可以尝试以下。一般的设备制作都分这样几个流程:制作区、控制区、清洁区、包装区。合理布局可以尽可能的减小空间,比如将制作区、控制区、包装区紧密相连,清洁区要远离这几个区域,控制区要加一些防护装置,因为机械东西带有电且容易产生灰尘等,这些都是污染的来源。在厂房设计时,应充分考虑人流、物流的通道,物流通道应满足货物的运输宽度,并设置洁净防撞栏杆,人流通道净宽应不小于 1.4m,并满足建设单位的设置需求,合理设计、减少人、物的交叉。休息区的设计要与工作区分隔开,且要用防火墙分割,并应有独立的安全出口:①因为有些工人会用吸烟来缓解压力与枯燥的工作,但烟草的存在会影响到设备的制作,所以一定要将休息区布局在远处;②生产区与休息区的有效分割能降低火灾的危害,保障人身安全。休息区尽量设置在向阳面,通风效果要好,所以休息时可以依靠这个进行调节。
五、建筑单体的防污染措施
生产厂房作为厂区内的核心建筑,中间含局部夹层,为了满足方便管理、工艺要求及物料的传递,各功能分区之间采用连廊连接,仓库设于中央通道的北侧,靠近生产区,由于传送距离短,既方便原辅料的传送,也可以减少物流途中的污染。将进出生产区的物料及成品的进出口分开设置,在仓储区和生产区之间设有独立输送原辅料的进口及输送成品的出口,可以最大程度地的避免物流中原辅料和成品交叉污染。注塑车间厂房剖面图1:
图2 设备厂注塑车间平面图
整个厂区物料的进出均是通过低架仓库、高架仓库,通过传送带或者AGV叉车经过中央走廊自动传送到各个功能生产区,包装生产线自动化程度较高,除原材料准备需人工辅助完成外,制造和包装生产全线实现自动化运行;根据生产工艺及使用的物料状态,可以有效让人员操作的工作量相对较小,可以减少人员操作而产生的各种微粒。
六、结束语
综上所述,医疗设备厂房的工程设计是一门综合性学科,它是以工程设计、设备生产企业和相关规范的要求为基础来完成整个设备的生产的规划设计及建设。由于其自身的特殊性,在进行建筑设计时应合理将工艺流程、设备流程、人流、物流和设备系统结合成一体,提升注塑厂房的生产效率及质量。
参考文献:
[1]解丹. 现代科研实验厂房的可持续设计研究[D].清华大学,2011.
[2]王岩. 工业建筑艺术的先锋性初探[D].天津大学,2004.
[3]丹尼. 工业城市生态环境与工业环境关系研究[D].北京建筑大学,2014.
[4]苏晓. 简述洁净厂房的建筑防火设计[J]. 科技创新与应用,2013
论文作者:陈昊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/1
标签:厂房论文; 医疗设备论文; 洁净论文; 微粒论文; 建筑论文; 设备论文; 车间论文; 《防护工程》2018年第17期论文;