•全球首個在真實壓力條件下,對實驗室通風係統開展的獨立對比測試,揭示突破性洞見
•研究成果可直接應用於全球實驗室的設計、優化與運營
•西門子進一步發展其智能實驗室生態係統(SLE),助力打造更安全、更靈活、更可持續的未來實驗室
西門子公布了其在生命科學領域所開展的、關於實驗室通風性能的全麵獨立研究成果。該研究於2024年11月至2025年2月期間,由西門子與現代實驗室核心組件與係統解決方案供應商、同時也是西門子 Xcelerator合作夥伴的H. Lüdi + Co. AG聯合開展。瑞士盧塞恩應用科技與藝術大學(HSLU)作為獨立研究與測試機構,負責執行全部測量工作。該項目名為PEARL,是全球首個在受控但接近真實使用環境的條件下,對不同實驗室通風與空氣分配係統進行對比研究的項目。
在(zai)測(ce)試(shi)階(jie)段(duan),三(san)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)送(song)風(feng)係(xi)統(tong)在(zai)可(ke)比(bi)工(gong)況(kuang)下(xia)以(yi)七(qi)種(zhong)配(pei)置(zhi)方(fang)案(an)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)與(yu)測(ce)量(liang),並(bing)被(bei)置(zhi)於(yu)極(ji)限(xian)工(gong)況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing)。測(ce)試(shi)結(jie)果(guo)為(wei)每(mei)個(ge)係(xi)統(tong)提(ti)供(gong)了(le)獨(du)特(te)的(de)數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)成(cheng)果(guo),使(shi)得(de)特(te)定(ding)工(gong)況(kuang)下(xia)的(de)性(xing)能(neng)可(ke)比(bi)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),涵(han)蓋(gai)安(an)全(quan)性(xing)與(yu)汙(wu)染(ran)控(kong)製(zhi)、用戶舒適度、係統靈活性、適應性及通風效率等多個維度。
研究發現,精確的氣流控製至關重要,能夠顯著提升實驗室環境的安全性、能neng效xiao與yu舒shu適shi度du。事shi實shi上shang,過guo量liang送song風feng不bu僅jin會hui破po壞huai受shou控kong環huan境jing,還hai會hui導dao致zhi成cheng本ben上shang升sheng及ji二er氧yang化hua碳tan排pai放fang增zeng加jia。更geng為wei引yin人ren注zhu目mu的de是shi,在zai部bu分fen場chang景jing中zhong,所suo需xu風feng量liang不bu到dao一yi半ban,卻que能neng實shi現xian45%的通風效率提升,並展現出更優異的有害氣體與熱量排出能力。更精確的氣流控製還能使模擬泄漏後的環境恢複時間最多縮短29%,從而直接提升用戶的安全性和舒適度。此外,PEARL項目倡導從過去強調單一用途的實驗室設計,向具備高度靈活性的下一代實驗室空間轉型,使實驗室空間能夠在0至300瓦/pingfangmidefuzaifanweineishunchangtiaojie。tongguohelidingrongyujingquekongzhi,zhexiexianjinxitongkeyizaitigongweichianquanyushushisuobixudejingzhunqiliudetongshishixianjienengjianpai。
在zai進jin行xing物wu理li測ce試shi的de同tong時shi,西xi門men子zi還hai構gou建jian了le完wan整zheng項xiang目mu配pei置zhi的de數shu字zi模mo型xing,其qi中zhong包bao括kuo測ce試shi過guo程cheng本ben身shen的de模mo擬ni。西xi門men子zi智zhi能neng基ji礎chu設she施shi集ji團tuan生sheng命ming科ke學xue全quan球qiu解jie決jue方fang案an總zong監jian Tim Walsh 表示:“將PEARL項(xiang)目(mu)數(shu)字(zi)模(mo)型(xing)與(yu)真(zhen)實(shi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)後(hou),我(wo)們(men)發(fa)現(xian)其(qi)準(zhun)確(que)度(du)令(ling)人(ren)驚(jing)歎(tan)。這(zhe)些(xie)經(jing)過(guo)驗(yan)證(zheng)的(de)結(jie)果(guo)使(shi)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)在(zai)未(wei)來(lai)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)中(zhong),精(jing)調(tiao)並(bing)優(you)化(hua)其(qi)性(xing)能(neng)、安全性和舒適度。”
全球實驗室空間的需求正在重要地區持續增長,這一趨勢受到研發投入、生物技術創新以及不斷擴大的新藥研發管線的推動。僅在英國,未來五年預計就需要新增100萬平方米的實驗室空間,以滿足預期的科研需求。本研究成果有助於滿足市場對更安全、更靈活、更節能的實驗室的迫切需求。
基於PEARL項目的洞見,西門子進一步升級了智能實驗室生態係統(SLE)——一套模塊化基礎設施方案,可用於打造高度可適配、可擴展的實驗室環境,並能針對不同研究需求進行定製,從基礎科研到高防護級別設施均可覆蓋。SLE可將各類實驗室環境(包括生物安全等級2 BSL-2)的設計與配置速度提升多達80%。
Walsh補充道:“PEARL項(xiang)目(mu)對(dui)實(shi)驗(yan)室(shi)行(xing)業(ye)具(ju)有(you)革(ge)命(ming)性(xing)意(yi)義(yi),我(wo)們(men)首(shou)次(ci)獲(huo)得(de)了(le)真(zhen)實(shi)世(shi)界(jie)的(de)數(shu)據(ju),這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)不(bu)僅(jin)驗(yan)證(zheng)了(le)我(wo)們(men)的(de)數(shu)字(zi)模(mo)型(xing),還(hai)使(shi)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)進(jin)一(yi)步(bu)優(you)化(hua)它(ta)們(men),從(cong)而(er)設(she)計(ji)出(chu)真(zhen)正(zheng)圍(wei)繞(rao)安(an)全(quan)性(xing)、舒適性與效率進行優化的實驗室。SLE正是建立在這一成果之上,為客戶提供全麵、創新且麵向未來的交鑰匙式解決方案。我們不僅是在建設實驗室,更是在創造智能環境——它將加速科學突破,並在未來多年推動行業進步。”

在 PEARL 項目期間,我們在位於楚格的試點實驗室中,在一致且受控的條件下,對三種領先的通風係統進行了測試。我們通過熱負載、智能傳感器、氣溶膠恢複測試與激光可視化等手段,對包括顆粒去除速度、用戶舒適度及通風效率在內的九項性能指標進行了測量。

PEARL項目的完整實驗配置
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