无菌医疗器械生产环境控制
上海市食品药品监督管理局
上海市食品药品包装材料测试所
洁净检测室
徐敏凤
Tel:021-50798235
M:13916582946
mail:xuminfeng@
8/6/2022 1
内 容
医疗器械生产质量管理规范(试行)
相关法规中关于洁净室(区)的内容
比较
洁净室(区)的测试/维护及验证
8/6/2022 2
Shanghai training 4/8/2010 3D= 设计
M= 维护
日常“无菌保证”
无菌生产时需要
介质灌装试验
无菌生产线
D/M
偏差处理
/环境趋势控制 消毒程序/操作
QA/QC
厂房设施
D/M
流程
•人流
•物流
•布局
人员
空调净化系
统/公用系统
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无菌医疗器械实施细则
-第三章 资源管理
12条
13条
14条
15条
16条
17条
20条
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无菌医疗器械检查评定标准(试行)
1101~1602
1701~2005
8/6/2022 5
医疗器械的质量管理规范
-无菌医疗器械的专用要求
为了最大程度的降低污染,无菌医疗器械生产企业首先要有整
洁、卫生的生产环境。环境不好不仅不能确保无菌医疗器械的
质量,同时也会造成净化系统成本的增加。
无菌医疗器械生产企业的加工厂要选择在卫生条件好、空气清
新、大气含尘、含菌浓度低、无有害气体、自然环境好的地区
建设。如农村、城市远郊等,不宜选择在有严重空气污染的城
市工业区。特别是加工厂的周围不能有严重的空气和水等的污
染源。厂址还应远离铁路、码头、机场、交通要道以及散发大
量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等严重空气污染、水质
污染、振动或噪声干扰的区域。考虑到厂区总平面布置的可能
性以及厂区围墙或厂内绿化的阻尘作用等因素,洁净厂房与主
要交通干道之间的距离不宜小于50米。
8/6/2022 6
厂区内的环境
厂区的地面、路面及运输等不要对无菌医疗器械的
生产造成污染。厂区内主要道路要宽畅,路面平整,
并选择不易起尘的材料建造。厂区的布局要合理,
行政区、生活区和辅助区不能对生产区有不良影响,
人流、物流设置合理。
洁净室(区)周围要清洁、整齐。要尽量减少露土
面积,扩大绿地面积。因为绿化有良好的吸尘、阻
尘作用,且绿化宜以种植草坪为主,种植对大气含
尘、含菌浓度不产生有害影响的林木,宜种植枝叶
茂盛的常绿树种,但不宜种花和产生花絮、绒毛、
粉尘等对大气有不良影响的树种。
8/6/2022 7
洁净级别的设置
无菌医疗器械生产洁净室(区)的洁净度等级,按
洁净室(区)空气中的含尘浓度和含菌量,分为四
个等级:100级、10,000级、100,000级、
300,000级。
洁净度级别 尘埃最大允许数,个/m3 微生物最大允许数
≥µm ≥5µm 沉降菌数,
CFU/皿
浮游菌数,
CFU/m3
100级
10,000级
100,000级
300,000级
3,500
350,000
3,500,000
10,500,
000
0
2,000
20,000
60,000
1
3
10
15
5
100
500
—
8/6/2022 8
空气过滤和送风系统
空气净化调节系统向洁净室(区)输送洁净空气,以控制和调节洁净
室(区)内的温度、湿度、新鲜空气量、静压差、尘埃数、菌落数等
环境参数。
各级别洁净度的空气净化处理一般应采取初效、中效、高效过滤器三
级过滤。独立的洁净车间应采用集中式中央净化空气调节系统。
空气净化调节系统设计时应合理合理布置送风口和回风口。凡工艺过
程中产生大量有害物质或气体的生产工序不应利用回风,还应设局部
排风装置,排风装置应有防倒灌措施,如中效过滤排风机组。
送风、回风和排风的启闭应联锁,系统的开启程序为先开送风,再开
回风和排风机,关闭时联锁程序应相反。
回风口必须有初效过滤器,以防止在关闭风机时,外界空气中的尘埃
倒灌入洁净室(区)。
初、中效过滤器的滤材应视情况定期清洗,晾于后可重复使用;高效
过滤器如发现风速降至最低限,经清洗或更换初、中效过滤器后风速
仍不能提高,或出现无法修补的渗漏应予以更换。
8/6/2022 9
气流组织
洁净室(区)的气流应满足洁净度和人体健康的要
求,如关键工作操作点应位于洁净空气流的上风侧,
对散发有害物质的工作点,人的头部应避免在其空
气流正对的下风侧。应使洁净室(区)气流流向单
一。
非单向流洁净室内设置操作台时,其位置应远离回
风口。产品也不应摆放在回风口附近,因为回风口
处的洁净度比较差。
回风口应均匀布置在洁净室(区)的下部,高度应
低于工作台面。
洁净室(区)内有局部排风装置时,其位置应设在
工作室气流的下风侧,以免气流短路。
8/6/2022 10
工艺布局
工艺流程和洁净度
器具清洗
洁具
中间存放
物料传递
压差梯度
正文-工艺布局
8/6/2022 11
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HVAC的布局原则
洁净房间一般被设计程有特殊目的地功能性单元。一个正确设
计的洁净房间是由容易清洁和消毒的材料制成的。好的设计的
样本的特征包括无缝、楼板与墙的接口应该圆滑。楼板、墙体、
天花板应该平滑、坚硬的表面可以清洗。天花板和HEPA过滤
器的层应该被设计成能够保护无菌物料不被污染。洁净房间而
且应该不含有不必要的装置和固定设备,物料。
处理设备和系统应该装有消毒装置和阀门。一致认为,地漏不
应该出现在无菌房间内。
如果可行,设备应该被设计能够灭菌。为了改善灭菌,安装简
单应该也是重要的考量。关于洁净房间的环境的设备设计的影
响也应涉及。积聚微粒的平面和凹凸物都应该避免。在严格区
域,设备不应该阻隔气流。
改变控制系统应该涉及由空气处理系统或设备的关闭而引起的
非典型性环境,也应涉及建筑活动在设备控制上的影响。
8/6/2022 12
HVAC的布局原则
房间完整性很关键时,应最小化设备与建筑材料/涂料的接触面。
当不能避免时,设备的位置应保证可以从设备四周轻易接触设
备,以方面设备在密封房间内安装,清洁和保养。
如可能,功能分布和管道应位于洁净室外,设置在邻近独立多
样房内以便于保养维修。
设备可交换性也应和日常/长期保养/替换问题一起被说明,如
可能应将接触要求也加入设计中。
8/6/2022 13
HVAC的布局原则
建筑内部的一般管道和功能分布应通过水平和垂直分布区分配
阐明。
HVAC产生的气流模式应与设备布局比较,确保不符合要求的乱
流或死角在关键区内不存在,且气流应位于产品接触面可能被
污染的区域。
隔断-隔离技术的采用会严重影响隔断-隔离装置内物流以及
人员的接近
在无菌中心区应避免平坦表面,以防止对层流造成不必要的干
扰。
无菌加工区不允许有水槽
8/6/2022 14
生产环境的污染
与生产环境质量相关的微粒污染
微生物的污染途径通常有4种:
A:自身污染--由于患者或工作人员自身带菌
而污染
B:接触污染--由于和非完全无菌的用具,器
械和人的接触而污染
C:空气污染--由于空气中所含细菌的沉降、
附着或被吸入而污染
D:其他污染--由于昆虫等其他因素而污染
细菌还可能产生毒性物质、色素等代谢产物
8/6/2022 15
污染源
污染类型 示例 来源:
(举例)
处理方法:
(举例)
非活性
(粒子)
-金属斑点
-服装纤维
-设备
-员工服装
-外界空气
-水供应
-浮游粒子通过HEPA过滤
-接触地方清洗和灭菌
-水纯化系统
活性
(微生物)
-细菌
-发酵菌
-人员
-水
-外界空气
-设备,工具
-辅料,原料药
-限制无菌核心干扰
-浮游粒子通过HEPA过滤
-液体无菌过滤()
-组分蒸汽灭菌或辐射灭菌
内毒素
(通常和浮游细
菌不相关)
-来自某种生物(通常
为水生)的细胞壁残渣
-暴露一段时候之后的
湿设备更换零部件或者
容器/密封装置
-热苛性钠溶液
-高温(>200℃)根据时间决定
8/6/2022 16
空气净化的主要过程
空气净化主要的过程一是利用过滤器有效地控制送入室内
的全部空气的洁净度,由于细菌都会依附在微粒上,微粒
过滤同时也滤掉了细菌;
二是利用合理的气流组织排除已经发生的污染,由送风口
送入洁净空气,使室内产生的微粒和细菌被洁净空气稀释
后强迫其由回风口进入系统的回风管路,在空调设备的混
合段和从室外引入的经过过滤的新风混合,再经过进一步
过滤后又进入室内,通过反复的循环就可以把污染控制在
一个稳定的水平上,这个水平就应该低于相应的洁净度级
别;
三是通过调整,使不同级别洁净室室内的空气静压大于5
帕(包括与非洁净区),与室外大气大于10帕,防止外
界污染或交叉污染从门或各种缝隙部位侵入室内。
8/6/2022 17
嵌套生产区(壳式屏障系统)
8/6/2022 18
生产流程图
8/6/2022 19
洁净室的概念
洁净室不仅仅限于“ 洁净”,而是一个对
换气次数、静压差、温度、湿度、照度等都
有要求的综合体。
洁净室是空气的洁净度达到一定级别的可供
人活动的空间,其功能是控制微粒的污染。
对于洁净室的质量来说,设计、施工和运行
管理各占三分之一。
8/6/2022 20
关于换气次数-设计
6~20次/h(Grade D)
20~40次/h(Grade C)
40~60次/h(Grade B)
气流流速和气流流型一样重要
ISPE HVAC设计原则(2009)
8/6/2022 21
缓冲间Airlock-气闸-3种方式
Cascade--一级一级的压力传递--10~
15 Pa--两边联合计算
Bubble--两边正压--3倍
Sink--两边负压--4倍
8/6/2022 22
法规
医疗器械管理条例
医疗器械生产质量管理规范(试行)
医疗器械生产质量管理规范无菌医疗器械实施细则
(试行)
医疗器械生产质量管理规范植入性医疗器械实施细
则(试行)
其他相关规章
8/6/2022 23
洁净室的基本要求
HVAC系统工程、工艺布局和相关维护设施应遵循
物料和产品发生任何污染的危险度降至最低的原则。
当生产技术不能保证生产不受污染或不能有效排除污染时,该
生产区域的洁净级别应在条件许可的前提下提高
生产控制区应为密闭空间,具备粗效过滤的集中送风系统,内
表面应平整光滑,无颗粒物脱落,墙面和地面能耐受清洗和消
毒,以减少灰尘的积聚。
应使用现行的设计和安装标准
8/6/2022 24
对洁净室(区)测试的规定
换气次数(截面平均风速)
温度
相对湿度
静压差
悬浮粒子
浮游菌
沉降菌
噪声
照度
8/6/2022 25
以悬浮粒子为例与国际标准比较
动态与静态
分级
数值
对核心区的控制
8/6/2022 26
ISO/TC209
Classification
number(N)
1 5
ISO class 1 10 2
ISO class 2 100 24 10 4
ISO class 3 1000 237 102 35 8
ISO class 4 10000 2370 1020 352 83
ISO class 5 100000 23700 10200 3520 832 29
ISO class 6 1000000 237000 102000 35200 8320 293
ISO class 7 352000 83200 2930
ISO class 8 3520000 832000 29300
ISO class 9 35200000 8320000 293000
8/6/2022 27
以浮游菌为例与国际标准比较
EU GMP 附录 1 FDA GMP USP 32 NF TGA GMP
ISO
14644
洁净度级别 标准 洁净度级别 标准 洁净度级别 标准 洁净度级别 标准 洁净度级别
Grade A <1 100 <1 ≤3 Grade A <1 Class 5
Grade B ≤10 1000 ≤7 / / Grade B ≤10 Class 6
Grade C ≤100 10000 ≤10 ≤20 Grade C ≤100 Class 7
Grade D ≤200 100000 ≤100 ≤100 Grade D ≤200 Class 8
/ / / / / / / / /
8/6/2022 28
以沉降菌为例与国际标准比较
EU GMP 附录
1
FDA GMP USP 32 NF TGA GMP
ISO
14644
洁净度级别 标准 洁净度级别 标准 洁净度级别 标准 洁净度级别 标准
洁净度
级别
Grade A <1 100 <1 / Grade A <1 Class 5
Grade B ≤5 1000 ≤3 / / Grade B ≤5 Class 6
Grade C ≤50 10000 ≤5 / Grade C ≤50 Class 7
Grade D ≤100 100000 ≤50 / Grade D ≤100 Class 8
/ / / / / / / / /
8/6/2022 29
以换气次数、压差为例比较
换气次数
静压差
关于测试状态
8/6/2022 30
洁净室(区)的分类举例
首先应布局合理、质量可控
其次应重视HVAC系统的功能协调
(1)洁净送风机组:三级过滤、去湿增湿、空气调节等装置
等。系统的新风量为总送风量的10~30%,一般人均新风
占有量为40m3,干净机组送风量设计的换气次数应大于验
收标准,机组功能是处理新风和回风;
(2)送回风管路:管道、调节筏、防火阀,有的装有消声装
置等,功能是输送较为洁净的空气;
(3)洁净室的布局按最低污染原则,主要是明确生产工艺流
程、明确人流物流和气流走向、预测若达到设计指标后的净
化系统运转产生的后果,然后确定最终格局。
8/6/2022 31
分类举例
举例
不同类型生产企业的洁净区布置
洁净室的检测
8/6/2022 32
举例:100级洁净室
8/6/2022 33
洁净室(区)的测试方法
测试人员
测试仪器
测试方法
JGJ 71-90
GB 16292~16294
GB 50073-2001洁净厂房设计规范.pdf
ISO_14644-3-2005[1].pdf
注意事项
8/6/2022 34
C:%5CDocuments%20and%20Settings%5CShangling%5C%E6%A1%8C%E9%9D%A2%5C2009%5CPMS090612%5C%E5%8C%BB%E8%8D%AF%E6%B4%81%E5%87%80%E9%97%B4%E6%A0%87%E5%87%86%E7%A0%94%E8%AE%A8%E4%BC%9A%E8%AE%AE%E8%B5%84%E6%96%99()%5CGB%2050073-2001%E6%B4%81%E5%87%80%E5%8E%82%E6%88%BF%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%A7%84%E8%8C%
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ISO_14644-3-2005[1].pdf
测试方法
测试顺序
温度, 相对湿度的影响
换气次数/风速的影响
静压差的影响
气流组织与自净时间对测试的影响
测试数据的处理
8/6/2022 35
洁净室的控制参数
1 悬浮粒子和微生物:主要影响产品纯度、交叉污染
和无菌程度
2 温度和相对湿度:主要影响产品工艺条件和细菌的
繁殖条件、由操作舒适度带来的对产品质量的影响
3 换气次数:影响洁净度和人员舒适度
4 工作面截面风速:影响洁净度和人员舒适度
5 静压差:影响洁净度
6 照度:影响产品的工艺条件
7 噪声:影响人员舒适度
8 新风量:影响人员舒适度
9 自净时间:代表系统的“ 恢复能力”
8/6/2022 36
静压差
作用:从理论上讲,有二个作用:
A:在门窗关闭的情况下,防止洁净室外的污染由缝隙掺入洁净
室内;
B:在门开启时,保证有足够的气流向外流动,尽量削减由开门
动作和人的进入瞬时带进来的气流量,并在以后门开启状态下,
保证气流方向是向外的,以便把带入的污染减小到最低程度。
8/6/2022 37
可能存在的问题
压差的测试应在所有的门都关闭的条件下,由高压
向低压、由平面布置上与外界最远的里间房间开始,
依次向外测试;有孔洞相通的不同等级相邻的洁净
室(区),其洞口处宜有合理的气流流向等等
关于“烟雾”测试
国际标准中提到的“气流流型”测试
8/6/2022 38
压力梯度示例
8/6/2022 39
关于悬浮粒子测试时的采样点布置
最小采样点数目的确定
采样次数
采样量
采样点布置
95%的置信上限
8/6/2022 40
浮游菌测试
测试前应检查采样器/培养皿等
消毒
气流速度和采样时间
8/6/2022 41
沉降菌测试
测试前的检查
采样的步骤
真菌的采样
8/6/2022 42
检测结果的评价
检测数据的采集
温度、相对湿度:采用温度、湿度计在洁净
室中心位置,系统至少稳定运行一段时间后
读出数值并记录
静压差:采用微压差计,在系统风量平衡,
运行稳定时测量,测量时所有的门应该关闭
8/6/2022 43
检测结果的评价
换气次数: 换气次数由送风量换算而得
对于非单向流洁净室,使用风量表直接测
量,直接读出送风量值(m3/h),并根据
各洁净室送风量值(m3/h)换算出换气次数。
也可用风速仪测量,测点数不应少于10点,
按平均风速计算送风量值,然后换算出换气
次数。
层流风速:采用风速仪,在工作面上测量,
读出数值,算出平均值
8/6/2022 44
检测结果的评价
尘粒最大允许数:现场检测人员:2人,测
点高度距地面米,测点布置按 GB/T
16292,一般为均匀布置,多于5点可以分
层;每测点采样次数不少于1~2次。
数据计算
结果评价
8/6/2022 45
检测结果的评价
浮游菌:现场检测人员:2人,测点高度距地面
米,测点布置按GB/T16293标准,一般为
均匀布置,多于5点可以分层;每测点采样次数
不少于1次。经30~35℃培养不小于48小时后
计数。
沉降菌:现场检测人员:2人,测点高度距地面
~米,测点布置按GB/T16294标准,一
般为均匀布置,多于5点可以分层;每测点采样
次数不少于1次。经30~35℃培养不小于48小
时后计数。可考虑真菌的测试(沙堡劳氏琼脂)
8/6/2022 46
检测结果的评价
检测数据经过整理后,可以与标准值比较后
得出结论。
检测时应做好记录,记录包含足够的信息。
标题、记录的唯一性标识(如编号等)、
工序或洁净室名称、检测日期、采用标准、
采用仪器名称及编号、检测项目、检测数据
及其计算、签名等
8/6/2022 47
维护及验证
微生物的控制
人员以及管理
良好的规范以及执行
Part 2
Supplier Guide
Part 1
User Guide
8/6/2022 48
人员的管理
有能力,有资格,有经验
数量充分
组织机构完善、关键岗位人员配备合理
生产,工程,维护,保洁等部门所有员工的培训:
洁净厂房,卫生学,微生物学以及行为的基本培训
制订健康规定,行为规范,服装规则
控制人员到最小量,出入控制
8/6/2022 49
人体是微生物和颗粒污染的主要来源
颗粒无处不在
人眼可见最小颗粒为30微米
坐着不动能产生100,000个颗粒
行走能产生5,000,000个颗粒
跑动能产生15,000,000个颗粒
微生物在空气和人体内外表面
包括细菌、病毒、霉菌和酵母
人体携带的微生物数量惊人,且根据个人卫生习惯
的不通因人而异
8/6/2022 50
微生物污染
-难以察觉的污染源
一个字母“D”的发音可产生30个颗粒
(>=5um)
一个字母“P”的发音可产生100个颗粒
(>=5um)
说话1分钟可产生15,000-20,000个颗粒
(>=5um)
咳嗽可产生700,000-20,000个颗粒
(>=5um)
打喷嚏可产生1,400,000-20,000个颗粒
(>=5um)
8/6/2022 51
进入洁净室的程序
(换鞋、更衣和洗手)
8/6/2022 52
人员
只有通过穿衣验证和相关质
量要求的人员才能进入无菌
灌装区域
无菌衣应该覆盖所有的皮肤
和毛发(面罩,兜篷,手套,
洁净房穿的靴子)
8/6/2022 53
好的无菌操作实例
接触无菌物料时只能用无菌的工具(例如:
镊子)
动作缓慢,从容不迫
保持良好的穿衣规范
8/6/2022 54
洗手
8/6/2022 55
启动限和报警限
对于微生物测试的取样频次,如果出现下列情况应
考虑修改,在评估以下情况后,也应确定其它项目
的测试频次:
-连续超过报警限和启动限;
-停工时间比预计延长;
-关键区域内发现有传染的试剂;
-在生产期间,空气净化系统进行任何重大的维修;
-环境设施的限制引起工艺的改变;
-日常操作记录反映出倾向性的数据;
-净化和消毒规程的改变;
-引起生物污染的事故等
8/6/2022 56
适宜的清洁消毒和检查
建议采用LPH st 和Vesphene Ⅱ st 等酚类的杀菌剂轮换使用
(如每3个月轮换一种杀菌剂)
设备可以用calagon foam 140喷剂进行消毒,定期对墙面、工
作台面等进行杀灭孢子的消毒
使用工具
使用于墙面、椅子及工作面的灭菌。其方法同一般的无菌室灭菌
剂擦拭法,但使用无纤维脱落(非纯棉的)的抹布或海绵
使用于地面时则可用棉质抹布
擦洗时最好能设法尽快从室内将潮气移走(可以打开空调系统)
使用的稀释容器是能用蒸汽事先消毒的
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适宜的清洁消毒和检查
使用注意事项
从较重要的,洁净处向外或比较不干净处顺序擦拭
为了避免一经擦过的地方再次受到污染,擦拭时应始
终朝着一边方向擦拭,而不要在同一位置上来回擦
必要时使用两个桶,一个盛灭菌剂,另一个则用于挤
干抹布,防止抹布对灭菌剂的污染
为了安全,所有的容器上均应明确标明内容物
擦拭人员应戴上无菌手套
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测试中悬浮粒子与细菌的对比
对于控制微生物污染来说,了解微生物的污染途径
是必要的。微生物的污染通常有4种途径:自身污
染、接触污染、空气污染、其它污染。对于自身污
染、接触污染、其它污染均可通过严格管理来控制,
而空气污染是由空气净化系统带来的。在《无菌医
疗器具生产管理规范》中所涉及的空气净化系统的
悬浮粒子是和5um粒径的粒子。生物粒子
因其生物特异性只能附着于3~7um以上粒径的粒
子上生存,即大气菌的效率等价直径为5um。我们
的5um记数方法是以5um为底线将粒径比它大的
粒子全部记录下来,通常5um以上粒子的多少直接
影响到生物粒子的附着量。下面对301间洁净室作
了个统计
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数据统计
洁净度级别
间数
(间)
≥5um粒子数(个
/m3)
沉降菌数
(个/皿)
浮游菌数
(个/立方米)
100级 4 0 0 1
10000级 47 195~1267 0~3 1~12
100000级 84 230~13670 1~8 4~156
300000级 166 1125~22386 6~13 40~280
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洁净室的使用和清洁
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V Model – 验证
User Requirement
. What
Functional Design
. How in concept
Detail Design
. How to make
Installation
Qualification
Operational
Qualification
Performance
Qualification
PQ Test Plan
OQ Test Plan
IQ Test Plan
Implementation
(inc. PDI)
(inc. FAT)
Impact Assessment
Design
Development
Design
Development
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验证的历史和价值
· 生产过程或中间控制系统的不恰当,对工艺控制指标、程序缺乏合理
评价及测试数据。缺乏对水、空气及表面的辅助工序、规格指标和检
测数据的监测
· 1976年,FDA提出修改GMP的有关规定,详细提出设备和过程 如何
设计、制造和测试。
· 首先从灭菌步骤开始:湿热和干热消毒、环氧乙烷消毒、除热原工艺
、SIP(在线灭菌)和过滤。
· 开始使用验证、规程和认证等术语
· 大多数公司对验证的努力是防御性的,一开始对于国家规范的要求是
被动的
· 随着验证的积累和验证本身的价值体现,验证变成自觉的行为,和执
行规章制度一样 。
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HVAC系统验证的测试项目
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HVAC系统的验证步骤
常规的验证工作有以下几个步骤;
1,设立验证的组织机构(验证小组等);
2,制定验证计划,确定所需的设备、系统、过程和时间
表;
3,制定验证方案,必须确定为达到预期目的的具有可操
作性的验证方法;包括验证目的、适用范围、系统或设备、
验证方法、可接受标准、实施步骤等
4,按照验证方案实施;
5,收集验证数据出具验证报告,包括验证结果、验证评
价和建议,再验证周期等。
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结束语
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