肯特斯特拉普A级千张印花声学板,适用于学校和办公室翻新

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     意大利打印机制造商肯特斯特拉珀(Kentstrapper)采用 3D 打印技术制作出一款吸音板,该产品在标准化测试中达到 A 级吸声等级。这款吸音板是该厂商为 REVERSING 研究项目研发,该项目由佛罗伦萨大学牵头,旨在开发适用于学校与办公楼的改造幕墙。

      依照 ISO 354 标准在混响室内开展测试,该吸音板的加权吸声系数(αw)达到 0.90,符合 ISO 11654 标准下的 A 级等级。相较于仅使用矿棉板材,该 3D 打印吸音板在 500 赫兹频率下可将混响时间降低 41%,1000 赫兹频率下混响时间降低 45%。同时,表征语言可懂度的语言传输指数(STI)由 0.47 提升至 0.52。 相关研究成果一篇题为《基于几何设计声学特性:混合式 3D 打印吸音板》发表于《增材制造展望》(AM Perspectives);另一篇聚焦面向低影响幕墙系统的增材制造,刊载于佛罗伦萨大学建筑技术期刊《TECHNE》2025 年第 30 期。

预制幕墙体系中的打印构件

        REVERSING 是Regenerative EnVelopE foR deep regeneration of School and office buildINGs(面向学校与办公楼深度更新的再生式围护结构)的缩写,项目由托斯卡纳大区依据 PR FESR 2021‑2027 计划资助。该项目由佛罗伦萨大学建筑系(DIDA)主持,罗莎・罗马诺教授担任科学负责人,目标是研发一套可干式装配的预制幕墙系统,用于既有学校、办公楼的节能改造。

     除肯特斯特拉珀之外,项目合作方还包括:Polistamp(不透光模块)、桑泰利玻璃(Santelli Vetri,高性能透光系统)以及 Z lab(声学分析与验证,本次吸音板即在该机构的混响实验室完成测试)。肯特斯特拉珀负责研发整套系统四类产品中的一类:用于教室与办公室的室内装饰面板,在这类空间,混响控制会直接影响语音清晰度。 

REVERSING 项目

(REVERSING 项目,图片来源:肯特斯特拉珀)

由声学计算确定板材几何形态

       该吸音板呈正弦曲面,板体分布不同孔径的孔洞;其外形由声学计算结果驱动,而非单纯追求外观美学。孔洞直径以及板材背部空腔深度各处均不相同,3D 打印外壳与后方铺设的矿棉层协同发挥吸声作用。佛罗伦萨大学研究团队借助犀牛(Rhinoceros)与蚱蜢(Grasshopper)插件搭建参数化模型;肯特斯特拉珀与校方协作,保证设计方案符合 3D 打印工艺约束。论文特别致谢肯特斯特拉珀联合创始人卢西亚诺・坎蒂尼,感谢其对熔融沉积成型(FDM)工艺开发提供的支持。

打印设备选用肯特斯特拉珀 Mille 机型,成型尺寸可达 1000 × 1000 × 1000 毫米。打印材料为 PETG,搭配 0.8 毫米喷嘴,采用较低的材料挤出速率,以此保障波纹曲面在打印过程中结构稳定。整块吸音板由 8 个子模块拼接而成,单块子模块尺寸 860 × 344 毫米;每个子模块耗材约 2.5 千克,打印耗时 56 小时。

当前工艺存在的局限

      研究人员坦诚说明,上述参数仅适用于实验原型,无法直接照搬用于大批量工业化生产。对肯特斯特拉珀而言,该项目拓展了 Mille 打印机的应用边界。该品牌设备以往多用于制造工装夹具与生产装备;而这款吸音板属于具备声学认证指标的建筑构件,通过 ISO 标准验证,研究成果也由独立高校公开发表。它为幕墙设计师、建筑改造从业者提供实测依据:大幅面 3D 打印完全可以制造具备实际功能的建筑构件,而不只是仅供展示的样品模型。 

REVERSING 项目

(REVERSING 项目,图片来源:肯特斯特拉珀)

大幅面 3D 打印进军建筑构件领域

        肯特斯特拉珀正在把自家大幅面打印机的应用场景,从工装夹具、生产装备拓展至建筑构件。在 REVERSING 项目中,其成果就是这套预制干式装配幕墙系统内用于学校、办公楼节能改造的室内吸音板,板材的几何造型完全由声学计算确定。其他大幅面 3D 打印企业同样开始布局建筑行业。美国 Circdal 公司将 3D 打印技术应用于建筑系统,把大幅面打印从原型制作、小批量试制的传统定位中拓展出来。该公司首批产品分为装饰面板与隔断屏风两大类,均为面向室内及建筑空间的模块化构件,在密苏里州圣路易斯按需打印生产。

       在意大利,帕查集团(Pacha Group)的内部创意生产部门 Gola Studio,为伊比萨岛帕查夜店 2025 夏季活动打造了三件大型 3D 打印外立面。三套参数化设计模块可以在原有建筑结构上互换安装,数百件造型各异的构件仅耗时两个月就全部打印完成。

     以上项目证明,3D 打印板材已经正式走进建筑工程;而 REVERSING 项目进一步证实,这类打印构件还能够满足官方声学性能认证要求。打印耗时过长,是该技术接下来需要攻克的主要难题。来源:中国3D打印网编译文章!


关键词:印花声学板

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