碳纖維復合材料為交響音樂廳錦上添花
美國西雅圖交響樂團的新Octave 9 Raisbeck音樂廳的觀眾被CFRP支持的圓形外殼包圍,使他們沉浸在現場音樂、環繞視頻投影以及響應性音頻和聲學的多重感官體驗中。
這座2500平方英尺的音樂廳于2019年2月開放,CFRP面板是由可再利用的碳纖維增強環氧樹脂預浸料廢料制成,并飾有黑胡桃木貼面,是丙烯酸的輕質替代品。
LMN Architects在西雅圖的Octave 9項目設計師Scott Crawford解釋說:“我們遇到的問題是,我們指定的丙烯酸板,厚度約為3/8英寸,它的重量變得非常沉重。” 。在見到了CFRP /木質貼面樣品,并認為這將是一種包含與大廳現有木制品相匹配材料的方法,同時可顯著減輕整個結構的重量。
重量特別重要,因為音樂中心具有13個可移動部分,使交響樂通過使用幾個面板或創建一個幾乎完整的圓圈來適應空間和聲音。每個部分均包含CFRP支持的黑胡桃木貼面外面板和內部丙烯酸視頻屏幕面板。面板安裝在輪式鋼架的兩側,因此可以輕松移動。
該小組是在華盛頓州安吉利斯港建立的復合材料回收技術中心(CRTC)成立的,CRTC是一家致力于利用先進的復合材料廢料開發產品的非盈利組織。華盛頓生態部稱,華盛頓的此類物質非常豐富,每年約有900噸碳纖維復合材料制造廢料被運往垃圾填埋場,據CRTC估計其中包括約500噸未固化的碳纖維預浸料。
CRTC從包括Toray CMA和波音公司在內的一些公司采購CFRP預浸料,這些材料來源于制造商從其冷凍機清除過期的預浸料坯或由于外觀缺陷而丟棄的材料。材料供應商還丟棄了生產結束時剩余的部分CFRP預浸料卷。
Octave 9面板采用準各向同性鋪層、標準真空裝袋工藝和250華氏度的烘箱固化120分鐘,由回收的單向東麗碳纖維環氧樹脂預浸料制成,然后使用噴水器將10 ×10英尺的面板修剪成終的7.5×8英尺大小。
與初指定的丙烯酸板相比,CFRP板具有許多優勢,重要的是減輕重量。30磅重的CFRP實木貼面板可減少83%的重量,從而使其更易于安裝和移動。它們還增加了剪切強度,使整個結構變硬,并減少了將這些部分帶輪穿過大廳時的彈跳和振動。1.4毫米厚的面板也可以彎曲成一定形狀,從而無需昂貴的彎曲模具。碳纖維和木質貼面的整個組件足夠靈活,以至于它們可以彎曲以適合框架的背面,從而降低了整體成本。
使用廢料預浸料還可以降低成本,因為在建筑中使用復合材料的大挑戰之一是材料的前期成本,而且通常情況下,如果不想從輕量或耐腐蝕性中獲得重大收益,那么很難做到這一點。通過使用預浸料廢料降低了初始成本,因此才會使得后續的探索成為可能。












































