课件：药厂工程设计.ppt

第二章 药厂设计,名词解释： 等高线；风向频率；主导风向；风玫瑰图；建筑系数；厂区利用系数；土方工程量；绿地率；生产车间；辅助车间；公用系统；地理测量坐标系；建筑施工坐标系；空气洁净度；洁净厂房,一、厂址的选择与总图布置 (一)厂址的选择 厂址选择是基本建设的一个重要环节，选择的好坏对工厂的进度、投资数量、产品质量、经济效益以及环境保护等方面具有重大影响。 厂址选择工作在阶段上属于可行性研究的一个组成部分。有条件的情况下，在编制项目建议书阶段就可以开始选厂工作，选厂报告也可先于可行性研究报告提出。,GMP规范中对厂房选址有明确规定。目前，我国制剂药厂的选厂工作大多采取由建设业主提出，主管部门及政府审批，设计部门参加的组织形式。选厂工作组一般由工艺、土建、供排水、供电、总图运输和技术经济等专业人员组成。 具体选择厂址时，应考虑以下各项因素。,1、环境 GMP要求：药品生产企业必须有整洁的生产环境。生产环境包括内环境和外环境，外环境对内环境有一定影响。由于药品生产内环境应根据产品质量要求而有净化级别的要求，因此对药品生产内外环境中大气含尘浓度、微生物量应有了解，并从厂址选择、厂房设施和建筑布局等方面进行有效控制，以防止污染药品。,从总体上来说，制剂药厂最好选在大气条件良好、空气污染少，无水土污染的地区，尽量避开热闹市区、化工区、风沙区、铁路和公路等污染较多的地区，以使药品生产企业所处环境的空气、场地、水质等符合生产要求。,2、供水 制剂工业用水分非工艺用水和工艺用水两大类。非工艺用水(自来水或水质较好的井水)主要用于产生蒸汽、冷却、洗涤(如洗浴、冲洗厕所、洗工衣、消防等)；工艺用水分为饮用水(自来水)、纯水(即去离子水、蒸馏水)和注射用水。水在药品生产中是保证药品质量的关键因素。因此，药物制剂厂厂址应靠近水量充沛和水质良好的水源。,3、能源 制药厂生产需要大量的动力和蒸汽。动力的来源有二：一是由电力提供；二是与蒸汽一样由燃料产生。因此，在选择厂址时，应考虑建在电力供应充足和邻近燃料供应的地点，有利于满足生产负荷、降低产品生产成本和提高经济效益。,4、交通运输 药物制剂工厂应建在交通运输发达的城市郊区，厂区周围有已建成或即将建成的市政道路设施，能提供快捷方便的公路、铁路或水路等运输条件，消防车进入厂区的道路不少于两条。,5、自然条件(气象、水文、地质、地形) 主要考虑拟建项目所在地的气候特征(如四季气候特点、日照情况、气温、降水量、汛期、风向、雷暴雨、灾害天气等)是否有利减少基建投资和日常操作费用；地质地貌应无地震断层和基本烈度为9度以上的地震；土壤的土质及植被好，无泥石流、滑坡等隐患；,地势利于防洪、防涝或厂址周围有集蓄、调节供水和防洪等设施。当厂址靠近江河、湖泊或水库地段时，厂区场地的最低设计标高应高于计算最高洪水位05m。总之，综合拟建项目所在地的自然条件，可以为整套设计必须考虑的全局性问题提供决策依据。,1总图布置设计依据 总图布置设计的依据主要有： （1）政府部门下发、批复的与建设项目有关的一系列管理文件； （2）建设地点建筑工程设计基础资料(厂区地貌、工程地质、水文地质、气象条件及给排水、供电等有关资料)； （3）建设地点厂区用红线图及规划、建筑设计要求； （4）建设项目所在地区控制性详细规划。,2总图布置设计范围 按照项目的生产品种、规模在用地红线内进行厂区总平面布置设计、竖向布置、交通运输设计和和绿化不知设计。 (1)总平面布置 根据建设用地外部环境，工程内容的构成以及生产工艺要求，确定全场建筑物、构筑物、运输网和地上地下工程技术管网（上下水管道、热力管道、煤气管道、动力管道、物料管道、空压管道、冷冻管道、消防栓高压供水管道、通讯与照明电缆电线等）的坐标。,(2)总图竖向布置 根据厂区地形特点、总平面布置以及厂外道路的高程，确定(1)目标物的标高并计算项目的土石方工程量。竖向布置和平面布置是不可分割的两部分内容。竖向布置的目的是在满足生产工艺流程对高程的要求的前提下，利用和改造自然地形，使项目建设的土(石)方工程量为最小，并保证运输、防洪安全(例如使厂区内雨水能顺利排除)。竖向布置有平坡式和台阶式两种。,(3)交通运输布置 根据人流与货流分流的原则，设置人流出入口、物流出入口和对外、对内采用的运输途径、设备和方法，并进行运输量统计。 (4)绿化布置确定厂区的绿化面积和绿化方式及投资。,3总图布置的要求 药物制剂厂要满足生产、安全、发展规划三个方面的要求。 （1）生产要求 1)有合理的功能分区和避免污染的总体布局一般药厂包含下列组成： 主要生产车间(制剂生产车间、原料药生产车间等)；辅助生产车间(机修、仪表等)；,仓库(原料、辅料、包装材料、成品库等)；动力(锅炉房、压缩空气站、变电所、配电房等)； 公用工程(水塔、冷却塔、泵房、消防设施等)；环保设施(污水处理、绿化等)；全厂性管理设施和生活设施(厂部办公楼、中心化验室、药物研究所、计量站、动物房、食堂、医院等)；运输、道路设施(车库、道路等)。,总图设计时，应按照上述各组成的管理系统和生产功能划分为行政区、生活区、生产区和辅助区进行布置。要求从整体上把握这四区的功能分区布置合理，四个区域既不相互影响，人流、物流分开，又要保证相互便于联系、服务以及生产管理。具体应考虑以下原则和要求。,一般在厂区中心布置主要生产区，而将辅助车间布置在它的附近。 生产性质相类似或工艺流程相联系车间要靠近或集中布置。 生产厂房应考虑工艺特点和生产时的交叉感染。例如，兼有原料药物和制剂生产的药厂，原料药生产区布置在制剂生产区的下风侧；青霉素类生产厂房的设置应考虑防止与其他产品的交叉污染。,办公、质检、食堂、仓库等行政、生活辅助区布置在厂前区，并处于全年主导风向的上风侧或全年最小频率风向的下风侧。所谓风向频率是在一定时间内，各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比，用下式表示,风向频率=该风出现次数/风向的出现次数100 车库、仓库、堆场等布置在邻近生产区的货运出入口及主干道附近，应避免人、物流交叉，并使厂区内外运输短捷顺直。 锅炉房、冷冻站、机修、水站、配电等严重空气噪声及电污染源布置在厂区主导风向的下风侧。,动物房的设置应符合国家药品监督管理局实验动物管理办法等有关规定，布置在僻静处，并有专用的排污和空调设施。 危险品库应设于厂区安全位置，并有防冻、降温、消防等措施，麻醉产品、剧毒药品应设专用仓库，并有防盗措施。,考虑工厂建筑群体的空间处理及绿化环境布置，符合当地城镇规划要求。 考虑企业发展需要，留有余地(即发展预留生产区)，使近期建设与远期的发展相结合，以近期为主。,工厂布置设计的合理性很重要，在一定程度上给生产及生产管理、产品质量、质量检验工作带来方便和保证。目前国内不少中小制剂药厂都采用大块式组合式布置，这种布局方式能满足生产并缩短生产工序的路线，方便管理和提高工效，节约用地并能将零星的间隙地合并成较大面积的绿化区。,2)有适当的建筑物及构筑物布置 药厂的建设物及构筑物系指其车间、辅助生产设施及行政、生活用房等。进行建筑物及构筑物布置时，应考虑以下几个方面。 提高建筑系数、土地利用系数及容积率，节约建设用地。为满足卫生及防火要求，药物制剂厂的建筑系数及土地利用系数都较低。设计中，以保证药品生产工艺技术及质量为前提，合理地提高建筑系数、土地利用系数和容积率，对节约建设用地、减少项目投资有很大意义。,厂房集中布置或车间合并是提高建筑系数及土地利用系数的有效措施之一。例如，生产性质相近的水针剂车间及大输液车间，对洁净、卫生、防火要求相近，可合并在一座楼房内分层(区)生产；片剂、胶囊剂、散剂等固体制剂加工有相近的过程，可按中药、西药类别合并在一层楼层(区)生产。总之，只要符合GMP规范要求和技术经济合理，尽可能将建筑物、构筑物加以合并。,设置多层建筑厂房是提高容积率的主要途径。一般可以根据药品生产性质和使用功能，将生产车间组成综合制剂厂房，并按产品特性进行合理分区。例如，在建一个中、西药(其中有头孢类抗生素)制剂厂房，当产品剂型有口服液、外洗剂、固体制剂和粉针剂时，可以按二层建筑进行厂房设计。将中、西药口服液、外洗剂及其配套的制瓶车间布置在综合制剂生产厂房一层；中、西药和头孢类药物固体制剂以及粉针车间布置在生产厂房二层。,采用这种方式布局，一方面使制瓶机、制盖机等较为重大的设备布置在底层，利于降低土建造价，另一方面可以将使用有机溶剂的工艺设备和产生粉尘的房间布置在二层，有利于防火防爆处理和减轻粉尘交叉污染，同时也有利于固体制剂车间和粉针车间对相对湿度进行控制。与建成单层单体建筑厂房相比，二层建筑布置大大提高了土地利用系数和建筑容积率。,因此，在占地面积已经规定的条件下，需要根据生产规模考虑厂房的层数。现代化制剂厂以单层厂房较为理想，例如国外各制剂厂房的设计套中分采用单层大跨度、无窗厂房。 确定药厂各部分建筑的分配比例。下面是GMP对厂房设计的常规要求。 厂房占厂区总面积：15；生产车间占建筑总面积：30；库房占总建筑面积：30；管理及服务部门占总建筑面积：15；其他占总建筑面积：10。,3)有协调的人流、物流途径。掌握人、货(物)分流原则，在厂区设置人流入口和物流人口。人流与货流的方向最好进行相反布置，并将货运出入口与工厂主要出入口分开，以消除彼此的交叉。货运量较大的仓库，堆场应布置在靠近货运大门。车间货物出入口与门厅分开，以免与人流交叉。在防止污染的前提下，应使人流和物流的交通路线尽可能径直、短捷、通畅，避免交叉和重叠。,生产负荷中心靠近水、电、汽、冷供应源；有流顺和短捷的生产作业线，使各种物料的输送距离小，减少介质输送距离和耗损；原材料、半成品存放区与生产区的距离要尽量缩短，以减少途中污染。,4)有周密的工程管线综合布置 药厂涉及的工程管线，主要有生产和生活用的上下水管道、热力管道、压缩空气管道、冷冻管道及生产用的动力管道、物料管道等，另外还有通讯、广播、照明、动力等各种电线电缆。进行总图布置时要综合考虑。一般要求管线之间、管线与建筑物、构筑物之间尽量相互协调，方便施工，安全生产，便于检修。 药厂管线的铺设，有技术夹层、技术夹道或技术竖井布置法，地下埋人法，地下综合管沟法和架空法等几种方式。,5)有较好的绿化布置 按照生产区、行政区、生活区和辅助区的功能要求，规划一定面积的绿化带，在各建(构)筑物四周空地及预留场地布置绿化，使绿化面积最好达50以上。绿化以种植草坪为主，辅以常绿灌木和乔木，这样可以减少露土面积，利于保护生态环境，净化空气。厂区道路两旁植上常青的行道树，不能绿化的道路应铺成不起尘的水泥地面，杜绝尘土飞扬。,（2）安全要求 药厂生产使用的有机溶剂，液化石油气等易燃易爆危险品，厂区布置应充分考虑安全布局，严格遵守防火等安全规范和标准的有关规定，重点是防止火灾和爆炸事故的发生。,根据生产使用物质的火灾危险性、建筑物的耐火等级、建筑面积、建筑层数等因素确定建筑物的防火间距。 油罐区、危险品库应布置在厂区的安全地带，生产车间污染及使用液化气、氮、氧气和回收有机溶剂(如乙醇蒸馏)时，则将它们布置在邻近生产区域的单层防火、防爆厂房内。,（3）发展规划要求 药物制剂厂的厂区布置要能较好地适应工厂的近、远期规划，留有一定的发展余地。在设计上既要适当考虑工厂的发展远景和标准提高的可能，又要注意今后扩建时不致影响生产以及扩大生产规模的灵活性。,综上所述，药厂总图布置设计一是遵照项目规划要求，充分考虑厂址周边环境，做到功能分区明确，人、物分流，合理用地，尽量增大绿化面积；二是满足工艺生产要求，做到分区明确，人物分流，交通便捷。平面布置符合建筑设计防火规范和GMP的要求。建筑立面设计简洁、明快、大方，充分体现医药行业卫生、洁净的特点和现代化制剂厂房的建筑风格。,工厂总图布置由于需要条件多，不可能全部满足。因此，需要有丰富的科学知识，足够的工程经验和较高的政策水平，才能编制出合理的工厂总布置图。图73是一个综合制药企业的总平面布置图，分析这个总平面图，对于体会总平面设计中应考虑的问题是有益的。,4总图布置设计成果 (1)设计图纸鸟汉图（根据项目要求可缺项)，区域布置图；总平面图；竖向布置图；管道综合布置图；道路、排水沟、挡土墙等标准横断面图，土石方作业图(内部作业)等。 (2)设计表格 总平面布置的主要技术经济指标和工程量表；设备表；材料表。,等高线：地面上相同高度的各点连接而成的曲线。 主导风向：指风吹向厂址最多的方向 风向频率：在一定的时间内，某风向出现的次数占总观察次数的比。 风玫瑰图：将各个方向的风向频率按比例和方位标绘在直角坐标系中，并用直线将各相邻方向的端点连接起来，构成一个形似玫瑰花的闭合折线。此图为,建筑系数 厂区利用系数 土方工程量 绿地率,生产车间 辅助车间 公用系统,地理测量坐标系： 建筑施工坐标系： 空气洁净度： 洁净厂房：,第一节 概 述 1、制剂工程设计概念 是制药工程设计的一个重要方面，通常是指经过资格认证并获有主管部门颁发设计证书从事医药专业设计的设计单位或技术人员，根据建设业主或单位的需求，为提高质量，高效益地建设药物制剂生产厂或生产车间所进行的一系列工程技术活动。,2、制剂工程设计的意义 制剂工程设计质量关系到项目投资、建设速度和经济效益，是一项政策性极强的工作。同时，制剂工程设计是以医药工程技术人员的技术素质、道德素质、责任素质为基础，从事药物制剂生产项目建设技术活动计划的系统工程。,一、制剂工程设计的基本要求和工作程序,(一)制剂工程设计的基本要求 药物制剂工程设计是对药物制剂的生产厂或生产车间根据各类制剂的特点进行合理的工程设计。尽管各类制剂工程设计的细则不尽相同，但均遵循下列基本要求。,1、基本要求 严格执行国家有关规范和规定以及国家药品监督管理局药品生产质量管理规范(GMP，1998年修订)的各项规范和要求，使制剂生产在环境、厂房与设施、设备、工艺布局等方面符合GMP要求。 2、环保、消防、安全、卫生、节能等要求 环境保护、消防、职业安全卫生、节能设计与制剂工程设计同步，严格执行国家及地方有关的法规、法令。,3、工程设计的要求 对工程实行统一规划的原则，为合理使用工程用地，并结合医药生产的特点，尽可能采用联片生产厂房一次设计，一期或分期建设。 4、设备要求 设备选型宜选用先进、成熟、自动化程度较高的设备。,5、配套和辅助设施的要求 公用工程的配套和辅助设施的配备均以满足项目工程生产需要为原则，并考虑与预留设施或发展规划的衔接。 6、为方便生产车间进行成本核算和生产管理，一般各车间的水、电、汽、冷量单独计算。仓库、公用工程设施、备料以及人员生活用室(更衣室)统一设置，按集中管理模式考虑。,(二)制剂工程设计的工作程序 制剂工程项目的设计包括三个阶段：设计前期工作阶段、设计工作阶段、设计后服务阶段。,审查及批准,初步可行性研究,设计前期工作阶段,详细可行性研究,工程评估,设计项目合同签约,最终决策,设计任务书,项目建议书,审查及批准,设计前期各项准备工作,项目建议书,设计任务书,初步设计,初步设计中审,扩大初步设计,施工图设计,设计工作阶段,指导施工、试运转,工程验收,设计后期服务,施工图设计,1设计前期工作阶段 设计前期工作阶段又称为投资前时期。 （1）任务 该阶段主要是根据国民经济和医药工业发展的需要，提出欲建制剂工程项目设置地区、生产药物制剂类别与年产量、项目投资及分配、生产工艺技术方案、原辅料来源、制剂机械设备和其他材料的供应，实施项目必须的非工艺条件、其他辅助设施配套等，做好技术和经济分析工作，以选择最佳方案，确保项目建设顺利进行和取得最佳经济效益。,（2）内容 设计前期工作作品主要包括项目建议书(或申请书)及主管部门批复文件、可行性研究报告和设计任务书。,2设计工作阶段 设计工作阶段是通过技术手段把可行性研究报告和设计任务书的构思和设想变为现实。 一般按工程的重要性、技术的复杂性，将设计工作阶段分为三段设计、两段设计或一段设计,项目建议书,设计前期各项准备工作,审查及批准,初步可行性研究,设计前期工作阶段,详细可行性研究,工程评估,设计项目合同签约,最终决策,设计任务书,初步设计,初步设计中审,扩大初步设计,施工图设计,指导施工、试运转,工程验收,设计工作阶段,设计后期服务,表7-1设计工作分段、内容及对象,(1)初步设计 初步设计的开展必须有已批准的可行性研究报告和必要的基础资料及技术资料。设计单位在接受建设单位直接委托项目或参予投标中标项目后，对建设单位提出的可行性研究报告有重大不合理的问题应与建设单位共同商议，提出解决办法，并报上级批准后，编制设计任务书，进行初步设计。,初步设计的任务。初步设计是根据设计任务书，对设计对象进行全面的研究，寻求技术上可能、经济上合理、最符合要求的设计方案。从而确定总体工程设计、车间装备设计原则、设计标准、设计方案和重大技术问题。,如总工艺流程、产品生产方法、全厂组成、总图布置、水、电、汽、冷的供应方式和用量，关键机械设备及仪表选型、全厂储运方案，车间或单体工程工艺流程和各专业设计方案等，编制出初步设计说明书等文件与工程工程项目总概算。,初步设计和总概算完成后须组织专家进行可靠性论证即设计中审，再报送上级主机主管部门审查批准。它为确定建设项目投资额、编制国家资产投资计划、组织主要设备豆货、进行施工图设计及施工准备等提供科学决策依据。,初步设计文件的深度。初步设计的深度应满足下列要求：主管部门及建设业主审批的立项内容；土地征用范围；设计方案的比较选择和确定；基建投资的控制；主要机界设备的定货；施工图设计编制；施工准备。,初步设计文件及内容。初步设计文件主要有初步设计说明书、初步设计图纸、设计表格、计算书和设计技术条件等。其内容主要包括：项目概况；设计依据；设计指导思想和设计原则；产品方案及设计规模；生产方法工艺流程；工艺区域布置；物料衡算；热量衡算；工艺机械设备选择与说明；,工艺主要原材料及公用系统消耗；工艺过程控制；车间（设备)布置；制剂机械设备；土建；采暖通风与空调公用工程(给排水、电气、供热和外管道等)；原、辅料及成品储运；车间维修；环境保护；消防；职业安全卫生；节能；项目行政编制及车间定员；工程概算及财务评价；存在问题及处理建议。,初步设计的工作流程 制剂工程设计为工业性工程设计，通常涉及直接为产品工艺装备服务性专业、建筑工程性专业、公用工程专业和工程经济性专业共四大类12个专业。,直接为产品工艺装备服务性专业：工艺(工艺与分析、实验)、仪表及自动化、设备、设备安装等4个专业。 建筑工程性专业：总平面、建筑、结构等3个专业。 公用工程性专业：给排水、电力(电气与弱电)、暖通空调(包括冷冻空压)、动力、（热力及外管)等4个专业。,工程经济性专业：工程概算与财务评价等2个专业。 设计中，大都以工艺专业为主导专业，工艺专业设计人员按项目建设的工艺要求对非工艺各专业(又称相关专业)提出设计条件，各相关专业按主导专业要求进行设计，同时又要相互提交设计条件和返回设计方案。因此，制剂工程设计是一个系统工程，工艺设计人员不但要熟悉工艺，还要熟悉各相关专业和总项目建设要求，在设计中起到主导和协调作用。,初步设计的工作流程如下： 签订设计合同 设计任务书 组建项目组(设计班子)、安排阶段性工作计划 研究设计计划书内容、落实设计条件 工艺主导专业提出工艺过程总体设计方案4相关专业提出单项设计条件与方案 确定总体设计方案(总图方案) 估算工作量 确定各专业之间工作内容及设计进度 开工报告,签协作工作表 工艺和总图向专业提出正式条件眷各专业根据工艺总图做出设计方案 各专业协调确定厂或车间位置 确定总平面图 水、暖、电、空调、建筑等专业按初步设计要求完成设计 进行工程概算和财务评价 编制初步设计文件(说明书、图纸、表格)、校对 文件归档 设计总结 施工图设计准备。,(2)扩大初步设计 扩大初步设计 一般是根据已批准的初步设计，解决初步设计中的主要技术问题，使之进一步明确化、具体化。在扩初设计阶段应编写出扩初设计说明书及工程概算书。,(3)施工图设计 施工图设计是根据已批准的(扩大)初步设计文件，进行施工图纸绘制，并编写必要的文字说明书和工程预算书，为施工提供依据和服务。本阶段的设计成品是详细的施工图纸、施工文字说明、主要原材料汇总表及工程量。,施工图设计深度。施工图设计深度主要包括：各种设备、材料的订货、备料；各种非标设备的制作；工程预算的编制；土建、安装工程的要求。,施工图内容。由文字说明、表格和图纸三部分组成，主要包括：图纸目录；设计说明；管道及仪表流程图(PID)；设备布置图；设备一览表；设备安装图；设备地脚螺栓表；管道布置图；软管站布置图；管道及管道特性表；管架表；弹簧表；隔热材料表；防腐材料表；综合材料表；设备管口方位表。,图72施工图设计工作程序,3初步工艺设计阶段文件的编制 初步工艺设计阶段的文件内容大致如下。 (1)初步工艺设计文字说明(书) 1）产品、产品方案及设计依据、设计规模 产品、产品方案及包装方式。以列表方式说明产品品名、规格、年产量、理化性质、包装方式、备注等。 生产制度与设计规模。确定年工作(生产)日、日工作班次、各品种年生产量班。,2）生产方法、工艺过程及流程简述 生产方法。以工艺流程框图表示。 工艺过程及工序划分。按照各剂型和制剂品种的具体要求进行工序划分。 工艺流程简述 单元设备操作及操作参数表化时序表。 工艺操作安全备忘录。,3)工艺物料计算 基础计算数据。说明年工作日、日工作班次、班有效工作时间、分步投料量、收率等计算依据。 原料及其他辅料、包装材料的名称、规格、标准、单位、日耗量、年消耗量、来源地及运输方式(以列表方式)。,三废的组成及其排放量。按废气(粉尘)、废水(废液)、废固分类列出三废的名称、组成及特性数据、排放特性如温度、压力、排放方式(连续排放或间歇式排放)、日排放量和排放地点等。 绘制工艺物料平衡(流程)图。,4）工艺能量及公用系统计算 计算基础数据。各种单元设备操作过程的热效应、物料的热力学性质数据、车间公用系统(水、电、汽、压缩空气)及管道设计控制参数。,列出单元设备的公用系统的使用规格并计算其消耗量。按照工艺控制参数，计算制剂生产过程各单元设备或岗位使用的公用系统负荷。例如新建一个生产冲剂、片剂、胶囊剂、冻干针剂的综合制剂车间，涉及的公用系统如饮用水、纯水、注射用水、循环水、设备用电、蒸汽等的使用规格和负荷，可以按表72分别列出。,计算并列出工艺过程公用系统的使用规格及24h范围内的消耗量数据。以中举例为例，其工艺过程公用系统消耗按表73列示。,表72饮用水负荷表,表7-3 综合制剂车间工艺过程公用系统消耗,5）工艺设备选型与计算 工艺设备选型与设备选材的原则。 主要设备选型与计算。 工艺设备一览表。,6）工艺平面布置 车间平面布置原则。 车间布置说明。 7）车间定员。 8）工艺过程控制。 主要工艺过程化验分析控制。 车间分析化验室的设置。,9）仪表及自控。 10）设备安装。说明厂房结构、建筑面积；厂房内各种工艺生产设备总台(件)数、总重量，最大设备的外形尺寸，最重设备的重量；设备的保温方式和保温材料用量，设备的安装和运输方式等。,(2)设计图纸 工艺流程框图(置说明书内)。 工艺物料平衡图(置说明书内)。 带控制点的工艺流程图。 工艺区域布置平面图。 工艺设备安装布置平面图。,4设计后服务 设计完成后，设计人员对项目建设进行施工技术交底，还要深入现场指导施工，配合解决施工中存在的设计问题，并参予设备安装、调试、试运转和工程验收，直至项目运营。,施工中凡涉及方案问题、标准问题和安全问题变动，都必须首先与设计部门协商，待取得一致意见后，方可改动。因为项目建设的设计方案是经过可行性研究阶段，初步设计阶段和施工图阶段研究所确定的，施工中轻易改动，势必会影响到竣工后的使用要求；设计标准的改动涉及项目建设是否合乎GMP及其他有关规范和项目投资额度的增减；,而安全方面的问题更是至关重要，其中不仅包括厂房、设施与设备结构的安全问题，而且也包括洁净厂房设计中建筑、暖通、给排水和电气专业所采取的一系列安全措施，因此都不得随意改动。 整个设计工程的验收是在建设单位的组织下，以设计单位为主，施工单位参加共同进行。,二、工程设计的前期工作 如前所述，工程设计前期工作的目的和任务是对项目建设进行全面分析，研究产品的社会需求和市场，项目建设的外部条件，产品技术成熟程度，投资估算和资金筹措，经济效益评价等，为项目建设提供工程技术、工程经济、产品销售等方面的依据，以期为拟建项目在建设期能最大限度地节省时间和投资、在生产经营时能获得最大的投资效果奠定良好的基础。,可以说，设计前期的三项内容项目建议书、可行性研究报告和设计任务书的目的是一致的，基本任务也相近只是深度不同。,(一)项目建议书 对于新建或技术改造项目，根据工厂建设地区的长远规划，结合本地区资源条件，现有生产能力的分布，市场对拟建产品的需求，社会效益和经济效益，在广泛调查、收集资料、踏勘厂址、基本弄清工程立项的可能性以后，编写项目建议书，向国家主管部门推荐项目。,项目建议书一般包括：1、项目名称、建议理由；3、承办企业的基本情况；3、产品名称、质量规格和国内外需求预测及预期的市场发展趋势、销售与价格分析；4、拟采用的工艺介绍、优缺点及技术来源；5、主要设备的选择研究；,6、合理的经济规模以及达到合理经济规模的可能性；7、生产规模、销售方向；8、主要原材料需要量及来源；9、建设地点及电力、燃料及交通、供水等建设条件以及协作配套；10、项目投资估算及资金来源；11、项目的进度；12、环境保护；13、初步经济分析等。,很长时间内，项目建议书没有被列为工程建设设计程序。近年来，为有效加强管理，国家规定所有利用外资进行基本建设的项目，技术引进和设备进口项目，都要事先编制项目建议书，经过批准后再进行可行性研究。可行性研究和设计任务书经过审查批准后才能据批准内容与外商正式签约，实施设计。目前，一般新建的工程项目已普遍把编写项目建议书作为工程设计的第一道程序。,(二)可行性研究报告 1、主要任务 可行性研究是设计前期工作中最重要的步骤，它要为项目的建设提供依据。其主要任务是论证新建或改扩建项目在技术上是否先进、成熟、适用，在经济上是否合理。,项目建议书推荐的项目被国家和主管部门接受后，设计部门与有关建厂的单位配合起来，需进一步做好资源、工程地质、水文、气象等资料的收集、研究和实测，进一步落实产品市场、项目资金来源和经济效益评价，对项目产品生产技术的可行性和先进性进行分析、比较，对工程建设的风险进行预测。然后按国家规定的内容编写可行性研究报告。,2、可行性研究的内容 (1)总论 说明项目提出的背景，研究工作的依据，研究范围、研究工作评价(可行性研究的结论、提要、存在的主要问题)等。 (2)市场预测及原材料供应情况 阐述产品在国内外的近期和远期需求、销售方向、价格分析，并对原材料来源、供应量等情况进行说明。 (3)产品方案和生产规模扼要说明项目产品名称、规格、生产规模及其确定原则。,(4)建设条件 项目建设条件主要包括厂址选择，厂址地理位置、所在地区气象资料，地质地形条件，水文、地震等情形，生产和生活等方面的配合协作情况，水、电、气、冷和其他能源供应，交通运输、三废排放等。 对于技改工程项目，则需结合原有的工厂条件阐明技改的有利因素。,(5)设计方案 阐明厂区地理位置以及各车间在厂区内的分布，项目产品工艺流程的选择，简要的工艺过程(以框图表示)，主要制剂机械、设备及装置的选择原则、要求、生产能力和数量等，主要原材料来源及消耗，车间布置原则及方案(多层车间需说明各层分布情况)，厂房的建筑设计和结构设计方案。,公用系统设计方案包括：生产、生活、消防给排水方案；配电设计范围、供电电源、车间环境特征如防爆、洁净度要求、负荷计算、配电 设备选型、配电方式及线路敷设，照明设备选择、照度标准及线路敷设，防雷与接地等；冷冻空压的用冷量和用气量、主辅机设备选型及水电消耗量；,采暖通风设计的室外气象条 件，室内设计参数，系统划分及电、气、冷消耗量；厂(车间)内通讯和火灾报警系统等及辅助设施如仓储与运输能力、生活设施、维修等。分析和评价项目工艺生产技术和设计方案的可行性、可靠性和先进性，技术来源和技术依托。,(6)职业安全卫生 阐述项目的防爆、防火、防噪、防腐蚀等保安技术及消防措施，确保职工生产安全；说明为保证项目产品达到GMP要求所采取的人净措施和各制剂车间净化 区域的洁净度级别及净化措施。 (7)环境保护 阐述项目建设地点，周围地域环境特征、厂区绿化规划、生产污染情况及污染的治理方案和可行性，环保投资，辖区主管环境保护部门对所建项目的环境评估。 (8)管理体制和人员 项目的全面质量管理机构和劳动定员、组成及来源。,(9)关于GMP实施要求 说明工程对管理人员、技术人员和生产工人的科学文化知识、GMP概念等知识结构要求，有关GMP专门培训的培训对象、目标，主要内容和步骤，旨在软件方面建立一整套结合国情并能符合GMP要求的各项管理系统和制度，使项目无论是硬件还是软件，都能达到先进水平。,(10)项目实施计划 对项目立项、落实资金渠道、可行性研究及论证、初步设计、施工图设计、设备订购、施工、验收设备、竣工和试生产等各阶段提出时间进度安排计划。,(11)项目投资估算和资金筹措对项目的建筑工程、设备购置、安装工程及其他(如配电增容、厂区绿化、勘察、咨询、工程设计、前期准备)投资费用进行估算，并说明建设资金筹措方式和资金逐年使用计划。项目资金若为(有)贷款，须明确贷款利率及偿还方式。,(12)财务评价估算产品成本、依照项目投产后的生产负荷计算销售收入、利税和税后纯收入，然后按项目总投入进行分析，评价项目的静态效益(投资利润率、投资利税率、投资收益率、投资回收期)、动态效益(内部收益率、财务净现值)和资金借贷偿还期。进行盈亏平衡及敏感性分析，计算盈亏平衡点(BEP)，评价影响内部收益率的变化因素。,(13)可行性研究结论对建设项目的技术可靠性、先进性、经济效益、社会效益、产品市场销售做出结论，对项目的建设和经营风险做出结论，并列述项目建设存在的主要问题。 可行性研究报告编制完成后，按照分级管理权限，区分不同规模、不同性质的项目，分别报送有审批权的部门审查批准。,(三)设计任务书 1、概念 设计任务书，又称计划任务书，是工程建设中非常重要的指导性文件。它是根据可行性研究报告及批复文件编制的。编制设计任务书阶段，要对可行性研究报告优选的方案再深入研究，进一步分析其优缺点，落实各项建设条件和外部协作关系，审核各项技术经济指标的可靠性，比较、确定建设厂址方案，核实建设投资来源，为项目的最终决策和编制设计文件提供科学依据。,设计任务书是指导和制约工程设计和工程建设的决定性文件，有了设计任务书，项目可以进行初步设计和建设前期的准备工作。,2、设计任务书的内容 主要包括：建设的目的和依据；建设规模和产品方案；技术工艺、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标；资源、水文地质、工程地质条件；原材料、燃料、动力、运输等协作条件；环境保护要求，资源综合利用情况；建设厂址、占地面积和土地使用条件；建设周期和实施进度；投资估算和资金筹措；企业组织劳动定员和人员培训设想；经济效益和社会效益等。,设计任务书应按照建设项目的隶属关系，由主管部门组织建设单位委托设计单位或工程咨询单位进行编制，再报送有审批权的部门审批。,三、厂址的选择与总图布置 (一)厂址的选择 厂址选择是基本建设的一个重要环节，选择的好坏对工厂的进度、投资数量、产品质量、经济效益以及环境保护等方面具有重大影响。 厂址选择工作在阶段上属于可行性研究的一个组成部分。有条件的情况下，在编制项目建议书阶段就可以开始选厂工作，选厂报告也可先于可行性研究报告提出。,GMP规范中对厂房选址有明确规定。目前，我国制剂药厂的选厂工作大多采取由建设业主提出，主管部门及政府审批，设计部门参加的组织形式。选厂工作组一般由工艺、土建、供排水、供电、总图运输和技术经济等专业人员组成。 具体选择厂址时，应考虑以下各项因素。,1、环境 GMP要求：药品生产企业必须有整洁的生产环境。生产环境包括内环境和外环境，外环境对内环境有一定影响。由于药品生产内环境应根据产品质量要求而有净化级别的要求，因此对药品生产内外环境中大气含尘浓度、微生物量应有了解，并从厂址选择、厂房设施和建筑布局等方面进行有效控制，以防止污染药品。,从总体上来说，制剂药厂最好选在大气条件良好、空气污染少，无水土污染的地区，尽量避开热闹市区、化工区、风沙区、铁路和公路等污染较多的地区，以使药品生产企业所处环境的空气、场地、水质等符合生产要求。,2、供水 制剂工业用水分非工艺用水和工艺用水两大类。非工艺用水(自来水或水质较好的井水)主要用于产生蒸汽、冷却、洗涤(如洗浴、冲洗厕所、洗工衣、消防等)；工艺用水分为饮用水(自来水)、纯水(即去离子水、蒸馏水)和注射用水。水在药品生产中是保证药品质量的关键因素。因此，药物制剂厂厂址应靠近水量充沛和水质良好的水源。,3、能源 制药厂生产需要大量的动力和蒸汽。动力的来源有二：一是由电力提供；二是与蒸汽一样由燃料产生。因此，在选择厂址时，应考虑建在电力供应充足和邻近燃料供应的地点，有利于满足生产负荷、降低产品生产成本和提高经济效益。,4、交通运输 药物制剂工厂应建在交通运输发达的城市郊区，厂区周围有已建成或即将建成的市政道路设施，能提供快捷方便的公路、铁路或水路等运输条件，消防车进入厂区的道路不少于两条。,5、自然条件(气象、水文、地质、地形) 主要考虑拟建项目所在地的气候特征(如四季气候特点、日照情况、气温、降水量、汛期、风向、雷暴雨、灾害天气等)是否有利减少基建投资和日常操作费用；地质地貌应无地震断层和基本烈度为9度以上的地震；土壤的土质及植被好，无泥石流、滑坡等隐患；,地势利于防洪、防涝或厂址周围有集蓄、调节供水和防洪等设施。当厂址靠近江河、湖泊或水库地段时，厂区场地的最低设计标高应高于计算最高洪水位05m。总之，综合拟建项目所在地的自然条件，可以为整套设计必须考虑的全局性问题提供决策依据。,6、环保 选厂时应注意当地的自然环境条件，对工厂投产后给环境可能造成的影响做 出预评价，并得到当地环保部门的认可。选择的厂址应当便于妥善地处理三废(废水、废气、废渣)和治理噪声等。 7、符合在建城市或地区的近、远期发展规划，节约用地，但应留有发展的余地。 8、协作条件 厂址应选择在储运、机修、公用工程(电力、蒸汽、给水、排水、交通、通讯)和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。,9、其他 下列地区不宜建厂：有开采价值的矿藏地区；国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地；地耐力在lkgcm2以下的地区；对机场、电台等使用有影响的地区。 医药工艺设计人员从方案设计阶段开始，就应该全面考虑GMP对厂房选址的要求，避免在新建厂房进行GMP认证时留下后患。,（二）总图布置 确定厂址后，需要根据制剂工程项目的生产品种、规模及有关技术要求慎密考虑和总体解决工厂内部所有建筑物和构筑物在平面和竖向上布置的相对位置，运输网、工程网、行政管理、福利及绿化设施的布置等问题，即进行工厂的总图布置(又称总图运输、总图布局)。,设计时，要遵循国家的方针政策，按照GMP要求，结合厂区的地理环境、卫生、防火技术、环境保护等进行综合分析，做到总体布置紧凑有序，工艺流程规范合理，以达到项目投资省，建设周期短，产品生产成本低，经济效益和社会效益高的效果。,1总图布置设计依据 总图布置设计的依据主要有： （1）政府部门下发、批复的与建设项目有关的一系列管理文件； （2）建设地点建筑工程设计基础资料(厂区地貌、工程地质、水文地质、气象条件及给排水、供电等有关资料)； （3）建设地点厂区用红线图及规划、建筑设计要求； （4）建设项目所在地区控制性详细规划。,2总图布置设计范围 按照项目的生产品种、规模在用地红线内进行厂区总平面布置设计、竖向布置、交通运输设计和和绿化不知设计。 (1)总平面布置 根据建设用地外部环境，工程内容的构成以及生产工艺要求，确定全场建筑物、构筑物、运输网和地上地下工程技术管网（上下水管道、热力管道、煤气管道、动力管道、物料管道、空压管道、冷冻管道、消防栓高压供水管道、通讯与照明电缆电线等）的坐标。,(2)总图竖向布置 根据厂区地形特点、总平面布置以及厂外道路的高程，确定(1)目标物的标高并计算项目的土石方工程量。竖向布置和平面布置是不可分割的两部分内容。竖向布置的目的是在满足生产工艺流程对高程的要求的前提下，利用和改造自然地形，使项目建设的土(石)方工程量为最小，并保证运输、防洪安全(例如使厂区内雨水能顺利排除)。竖向布置有平坡式和台阶式两种。,(3)交通运输布置 根据人流与货流分流的原则，设置人流出入口、物流出入口和对外、对内采用的运输途径、设备和方法，并进行运输量统计。 (4)绿化布置确定厂区的绿化面积和绿化方式及投资。,3总图布置的要求 药物制剂厂要满足生产、安全、发展规划三个方面的要求。 （1）生产要求 1)有合理的功能分区和避免污染的总体布局一般药厂包含下列组成： 主要生产车间(制剂生产车间、原料药生产车间等)；辅助生产车间(机修、仪表等)；,仓库(原料、辅料、包装材料、成品库等)；动力(锅炉房、压缩空气站、变电所、配电房等)； 公用工程(水塔、冷却塔、泵房、消防设施等)；环保设施(污水处理、绿化等)；全厂性管理设施和生活设施(厂部办公楼、中心化验室、药物研究所、计量站、动物房、食堂、医院等)；运输、道路设施(车库、道路等)。,总图设计时，应按照上述各组成的管理系统和生产功能划分为行政区、生活区、生产区和辅助区进行布置。要求从整体上把握这四区的功能分区布置合理，四个区域既不相互影响，人流、物流分开，又要保证相互便于联系、服务以及生产管理。具体应考虑以下原则和要求。,一般在厂区中心布置主要生产区，而将辅助车间布置在它的附近。 生产性质相类似或工艺流程相联系车间要靠近或集中布置。 生产厂房应考虑工艺特点和生产时的交叉感染。例如，兼有原料药物和制剂生产的药厂，原料药生产区布置在制剂生产区的下风侧；青霉素类生产厂房的设置应考虑防止与其他产品的交叉污染。,办公、质检、食堂、仓库等行政、生活辅助区布置在厂前区，并处于全年主导风向的上风侧或全年最小频率风向的下风侧。所谓风向频率是在一定时间内，各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比，用下式表示,风向频率=该风出现次数/风向的出现次数100 车库、仓库、堆场等布置在邻近生产区的货运出入口及主干道附近，应避免人、物流交叉，并使厂区内外运输短捷顺直。 锅炉房、冷冻站、机修、水站、配电等严重空气噪声及电污染源布置在厂区主导风向的下风侧。,动物房的设置应符合国家药品监督管理局实验动物管理办法等有关规定，布置在僻静处，并有专用的排污和空调设施。 危险品库应设于厂区安全位置，并有防冻、降温、消防等措施，麻醉产品、剧毒药品应设专用仓库，并有防盗措施。,考虑工厂建筑群体的空间处理及绿化环境布置，符合当地城镇规划要求。 考虑企业发展需要，留有余地(即发展预留生产区)，使近期建设与远期的发展相结合，以近期为主。,工厂布置设计的合理性很重要，在一定程度上给生产及生产管理、产品质量、质量检验工作带来方便和保证。目前国内不少中小制剂药厂都采用大块式组合式布置，这种布局方式能满足生产并缩短生产工序的路线，方便管理和提高工效，节约用地并能将零星的间隙地合并成较大面积的绿化区。,2)有适当的建筑物及构筑物布置 药厂的建设物及构筑物系指其车间、辅助生产设施及行政、生活用房等。进行建筑物及构筑物布置时，应考虑以下几个方面。 提高建筑系数、土地利用系数及容积率，节约建设用地。为满足卫生及防火要求，药物制剂厂的建筑系数及土地利用系数都较低。设计中，以保证药品生产工艺技术及质量为前提，合理地提高建筑系数、土地利用系数和容积率，对节约建设用地、减少项目投资有很大意义。,厂房集中布置或车间合并是提高建筑系数及土地利用系数的有效措施之一。例如，生产性质相近的水针剂车间及大输液车间，对洁净、卫生、防火要求相近，可合并在一座楼房内分层(区)生产；片剂、胶囊剂、散剂等固体制剂加工有相近的过程，可按中药、西药类别合并在一层楼层(区)生产。总之，只要符合GMP规范要求和技术经济合理，尽可能将建筑物、构筑物加以合并。,设置多层建筑厂房是提高容积率的主要途径。一般可以根据药品生产性质和使用功能，将生产车间组成综合制剂厂房，并按产品特性进行合理分区。例如，在建一个中、西药(其中有头孢类抗生素)制剂厂房，当产品剂型有口服液、外洗剂、固体制剂和粉针剂时，可以按二层建筑进行厂房设计。将中、西药口服液、外洗剂及其配套的制瓶车间布置在综合制剂生产厂房一层；中、西药和头孢类药物固体制剂以及粉针车间布置在生产厂房二层。,采用这种方式布局，一方面使制瓶机、制盖机等较为重大的设备布置在底层，利于降低土建造价，另一方面可以将使用有机溶剂的工艺设备和产生粉尘的房间布置在二层，有利于