声音衰减建筑镶板的制作方法

声音衰减建筑镶板
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年2月7日提交的美国临时专利申请序列号62/971,463的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.各种类型的天花板系统已经用于商业和住宅建筑结构中，以提供期望的声学性能。出于各种目的需要房间之间的噪声阻隔，包括语音隐私以及不会打扰相邻房间人员。对于各种目的也需要在单个房间内的声音阻尼，包括降低单个空间内的音量水平。
4.已经进行了先前的尝试以改善相邻房间之间的噪声阻隔。然而，这样的先前尝试缺乏降噪性能，或者受到可以实现的最大声音衰减的限制。因此，需要一种呈现期望的增强声学特性的新的声学建筑镶板。


技术实现要素：

5.根据一些实施例，本发明涉及一种声学天花板镶板，包括：第一层，其包括与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面；第二层，其包括与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面；密封层，其具有与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面；并且其中所述密封层定位在所述第一层的第一主表面和所述第二层的第二主表面之间，并且其中所述密封层的侧表面延伸超过所述第一层的侧表面和所述第二层的侧表面。
6.本发明的其他实施例包括一种声学天花板镶板，包括：第一层，其包括与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面，第一层的侧表面限定第一层的第一周边；第二层，其包括与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面，所述第二层的侧表面限定所述第二层的第二周边；密封层，所述密封层包括与第二主表面相对的第一主表面和在其间延伸的侧表面，所述密封层的侧表面限定所述密封层的第三周边，所述密封层还包括邻近所述第三周边的周边区域和由所述密封层的周边区域限定的中心区域；并且其中所述密封层定位在所述第一层和所述第二层之间，并且其中所述密封层的周边区域能够相对于所述密封层的中心区域向上和向下挠曲。
7.本发明的其他实施例包括声学天花板镶板，其包括与第二暴露主表面相对的第一暴露主表面和在其间延伸的暴露侧表面，所述暴露侧表面包括：与所述第一暴露主表面相邻的第一部分；与所述第二暴露主表面相邻的第二部分；以及位于所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分；并且其中所述第三部分向外延伸超过所述暴露侧表面的所述第一部分和所述第二部分。
8.本发明的其他实施例包括天花板系统，所述天花板系统包括：天花板格栅，所述天花板格栅包括多个第一构件和多个第二构件，所述第一构件和所述第二构件彼此交叉以限定多个格栅开口；前述声学天花板镶板中的至少一个声学天花板镶板，其中所述声学天花板镶板中的所述至少一个声学天花板镶板定位在所述多个格栅开口中的一个格栅开口中。
9.本发明的其他实施例包括一种安装声学天花板系统的方法，包括：a)相对于天花板格栅的格栅开口对准声学天花板镶板，所述天花板格栅由多个第一构件和多个第二构件形成，所述第一构件和所述第二构件彼此相交以限定所述格栅开口，其中所述声学天花板镶板包括定位在第一层和第二层之间的密封层；b)将所述声学天花板镶板沿竖直方向移动到所述格栅开口中，使得所述密封层接触所述第一构件和所述第二构件中的至少一个；以及c)将所述声学天花板镶板搁置在限定所述格栅开口的所述多个第一构件和所述多个第二构件中的至少一个上。
10.根据下文提供的详细描述，本发明的其它应用领域将变得显而易见。应当理解，在指示本发明的优选实施例的同时，详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
11.通过详细描述和附图，将更全面地理解本发明，其中：
12.图1是根据本公开的天花板系统的立体图；
13.图2是本公开的声学天花板镶板的立体图；
14.图3是图2的声学天花板镶板的侧视图；
15.图4是图2的声学天花板镶板的分解立体图；
16.图5是图1的天花板系统的侧视图；
17.图6是图5中x区域的特写图；
18.图7是图3的声学天花板镶板的区域v的特写视图；
19.图8是根据本公开的另一实施例的声学天花板镶板的立体图；
20.图9是图5的声学天花板镶板的侧视图；以及
21.图10是安装到本公开的天花板系统中的图9的声学天花板镶板的特写视图。
具体实施方式
22.以下对优选实施例的描述本质上仅仅是示例性的，决不旨在限制本发明、其应用或用途。
23.如贯穿全文所使用的，范围用作描述范围内的每个值的简略表达方式。可以选择范围内的任何值作为该范围的端点。另外，在此引用的所有参考文献均通过引用整体并入本文。在本公开的定义和所引用的参考的定义中的冲突的情况下，以本公开为准。
24.除非另有说明，否则本文中和本说明书中其他内容表达的所有百分比和量应被理解为指重量百分比。给出的量基于材料的活性重量。
25.根据本发明的原理的说明性实施例的描述旨在结合附图来阅读，附图将被认为是整个书面描述的一部分。在本文中所公开的本发明的实施例的描述中，对方向或取向的任何引用仅仅是为了描述的方便，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。诸如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”的相对术语以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应被解释为是指所描述的取向，或者如在讨论中的附图中所示的取向。这些相对术语仅是为了便于描述，并且不要求设备以特定的取向构造或操作，除非明确地这样指示。
26.诸如“附接”、“固定”、“连接”、“联接”、“互连”和类似的术语是指一种关系，其中结构通过中间结构直接或间接地相互固定或连接，以及两者可移动的或刚性的附接或关系，除非另有明确说明。此外，本发明的特征和益处通过参考示例性实施例来说明。因此，本发明明确地不应限于这样的示例性实施例，这些示例性实施例示出了可单独存在或以其他特征组合存在的特征的一些可能的非限制性组合；本发明的范围由所附权利要求限定。
27.除非另有说明，本文和说明书其他地方表达的所有百分比和量应理解为指重量百分比。给出的量基于材料的有效重量。根据本技术，术语“约”是指参考值的 /-5％。根据本技术，术语“基本上不含”小于基于参考值的总和的约0.1重量％。
28.现在参考图1和图5，本发明涉及一种天花板系统1，其包括支撑格栅5和至少一个声学建筑镶板20(也称为“天花板镶板”)。全体空间2可以存在于支撑栅格5(也称为“天花板格栅”)上方。全体空间2是存在于声学建筑镶板20上方和支撑格栅5上方以及在建筑物中的上方邻近底板的屋顶或子底板4之下的空间。全体空间2为要在整个建筑物上运行的机械线路(例如hvac、管道、数据线等)提供空间。房间环境3可以存在于声学建筑镶板20下方和支撑格栅5下方。房间环境3是房间居住者所占据的空间，例如，在写字楼建筑物中的房间环境3是由桌子、写字楼工作人员、计算机等占据的空间。如本文所讨论的，支撑格栅5和声学建筑镶板20的组合可以用作房间环境3与全体空间2以及用于存在于房间环境3内的噪音的隔音层之间的声学、热量和美学屏障。
29.支撑格栅5可以包括彼此平行延伸的多个第一构件6(也称为“第一支撑构件”或“第一支杆”)。在一些实施例中，支撑格栅5还可以包括多个第二构件7，所述多个第二构件7彼此平行地延伸(也称为“第一支撑构件”或“第一支杆”)。多个第一构件6可以与多个第二构件7相交，以形成具有多个格栅开口8的格栅图案。在一些实施例中，多个第一支杆6以基本垂直的角度与多个第二支杆7相交，从而形成矩形格栅开口8。矩形格栅开口8可以是正方形的或者是具有美学或功能的任何其他形状。
30.具体地参考图6，多个第一构件6中的每个第一构件可以包括具有水平凸缘10(也称为“底部凸缘”)和腹板11(也称为“竖直腹板”)的t形杆。全体空间2存在于t形杆上方，房间环境3存在于t形杆下方。尽管未示出，但是多个第二构件7中的每个第二构件可以包括具有水平凸缘10(也称为“底部凸缘”)和腹板(也称为“竖直腹板”)的t形杆。
31.返回参考图1和图5，本公开的天花板系统1包括安装在支撑格栅5的格栅开口8内的至少一个声学建筑镶板20。天花板系统1可以包括安装到支撑格栅5的多个声学建筑镶板20，多个声学建筑镶板20中的每个声学建筑镶板搁置在多个格栅开口8中的一个格栅开口内。在一些实施例中，可以在格栅开口8(未示出)中的至少一个格栅开口内将除声学建筑镶板20之外的东西(例如，灯具或空气管道通风口)安装到支撑格栅5。
32.现在参考图2、图3和图7，声学天花板镶板可以包括与第二暴露主表面22相对的第一暴露主表面21。声学天花板镶板还可以包括在第一暴露主表面21和第二暴露主表面22之间延伸的暴露侧表面23。
33.声学天花板镶板20可以具有总体长度和宽度。在一些实施例中，声学建筑镶板20的长度可以在12英寸至96英寸的范围内，包括其间的所有长度和子范围。在非限制性示例中，声学建筑镶板的长度可以是12、18、24、30、48、60、72或96英寸。在一些实施例中，声学建筑镶板20的宽度可以在4至48英寸的范围内，包括其间的所有宽度和子范围。在非限制性示
例中，声学建筑镶板20可以具有4、6、12、18、20、24、30或48英寸的宽度。
34.暴露侧表面23可包括第一部分30、第二部分40和第三部分50。暴露侧表面23的第一部分30可邻近声学天花板镶板20的第一暴露主表面21定位。在一些实施方案中，暴露侧表面23的第一部分30可紧邻声学天花板镶板20的第一暴露主表面21定位。在一些实施例中，暴露侧表面23的第一部分30可定向成基本上垂直于声学天花板镶板20的第一暴露主表面21。
35.暴露侧表面23的第二部分40可邻近声学天花板镶板20的第二暴露主表面22定位。在一些实施方案中，暴露侧表面23的第二部分40可紧邻声学天花板镶板20的第二暴露主表面22定位。在一些实施例中，暴露侧表面23的第二部分40可基本上垂直于声学天花板镶板20的第二暴露主表面23定向。暴露侧表面23的第一部分30可基本上平行于声学天花板镶板20的暴露侧表面23的第二部分40定向。
36.暴露侧表面23的第三部分50可以位于暴露侧表面23的第一部分30和第二部分40之间。第三部分可包括与下侧表面52相对的上侧表面51。第三部分50还可以包括在上侧表面51和下侧表面52之间延伸的边缘53。在非偏置状态下，暴露侧表面23的第三部分50的上侧表面51可以基本上平行于声学天花板镶板的第二暴露主表面22。在非偏置状态下，暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52可以基本上平行于声学天花板镶板的第一暴露主表面22。
37.术语"非偏置状态"是指没有外力(除了重力之外)施加到声学天花板镶板。在非限制性示例中，声学天花板镶板20可以作为独立组件在被安装到支撑格栅5上之前处于非偏置状态。另外，术语"偏置状态"是指有外力(除了重力之外)施加到声学天花板镶板上。在非限制性示例中，声学天花板镶板20和支撑格栅5之间的接触可以导致施加到声学天花板镶板20的压缩力，从而使得声学天花板镶板处于偏置状态。
38.第三部分50的边缘53可以包括第一边缘部分56和第二边缘部分57。第一边缘部分56可以从第三部分50的上侧表面51延伸到第三部分50的边缘53的第二边缘部分57。在一些实施例中，第一边缘部分56可以从第三部分50的上侧表面51连续地延伸到第三部分50的边缘53的第二边缘部分57。
39.第二边缘部分57可以从第一边缘部分56延伸到暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52。在一些实施例中，第二边缘部分57可以从第一边缘部分56连续地延伸到暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52。
40.第一边缘部分56可以以相对于暴露侧表面23的第三部分50的上侧表面51倾斜的角度取向。第一边缘部分56可以以相对于暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52倾斜的角度取向。第二边缘部分57可以以相对于暴露侧表面23的第三部分50的上侧表面51倾斜的角度取向。第二边缘部分57可以以相对于暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52倾斜的角度取向。第一边缘部分56和第二边缘部分57可以在顶点58处相交。
41.声学建筑镶板20的暴露侧表面23的第三部分50可以向外延伸超过暴露侧表面23的第一部分30。在一些实施例中，声学建筑镶板20的暴露侧表面23的第三部分50可以向外延伸超过暴露侧表面23的第一部分30第一距离d1，该第一距离d1是正的非零值。第一距离d1可以通过暴露侧表面23的第一部分30与暴露侧表面23的第三部分50的边缘53的顶点58之间的距离来测量。
42.在非限制性实施例中，第一距离d1可在约0.2”至约1.0”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在一些实施例中，第一距离d1可在约0.2”至约0.5”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在非限制性实施例中，第一距离d1可在约0.2”至约0.3”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在一些实施例中，第一距离d1可以是约0.25”。
43.声学建筑镶板20的暴露侧表面23的第三部分50可以向外延伸超过暴露侧表面23的第二部分40。在一些实施例中，声学建筑镶板20的暴露侧表面23的第三部分50可以向外延伸超过暴露侧表面23的第二部分40第二距离d2，第二距离d2是正的非零值。第二距离d2可以通过暴露侧表面23的第二部分40与暴露侧表面23的第三部分50的边缘53的顶点58之间的距离来测量。
44.在非限制性实施例中，第二距离d 2
可在约0.5”至约2.0”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在一些实施例中，第二距离d2可在约0.5”至约1.5”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在非限制性实施例中，第二距离d2可在约0.7”至约1.3”的范围内，包括其间的所有距离和子范围。在一些实施例中，第二距离d2可以是约1.0”。
45.在第二距离d2与第一距离d1之间可以存在边缘距离比，由此边缘距离比在约2：1至约6：1的范围内，包括其间的所有比率和子范围。在一些实施例中，边缘距离比可以在约3：1至约5：1的范围内，包括其间的所有比率和子范围。在一些实施例中，边缘距离比可以是约4：1。
46.现在参考图2至图4、图6和图7，声学天花板镶板20可以包括第一层100、第二层200和第三层300。第一层100可以包括与第二主表面102相对的第一主表面101。第一层100可以包括在第一主表面101和第一层100的第二主表面102之间延伸的侧表面103。
47.第一层100的侧表面103可以限定第一层100的第一周边p1。在一些实施例中，第一层100的侧表面103可以限定第一层100的第一主表面101的第一周边p1。
48.第一层100可具有由第一层100的第一主表面101和第二主表面102之间的距离测量的第一厚度t1。第一厚度t1可在约0.25”至约3.0”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第一厚度t1可在约0.5”至约1.5”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第一厚度t1可在约0.75”至约1.0”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。
49.第一层100可以具有第一长度l1和第一宽度w1。第一长度l1可以大致等于声学天花板镶板20的总长度。在一些实施例中，第一长度l1可以是声学天花板镶板20的总长度的大约95％。在一些实施例中，第一长度l1可以是声学天花板镶板20的总长度的大约98％。在一些实施例中，第一长度l1可以是声学天花板镶板20的总长度的大约99％。
50.第一宽度w1可大致等于声学天花板镶板20的总宽度。在一些实施例中，第一宽度w1可为声学天花板镶板20的总宽度的约95％。在一些实施例中，第一宽度w1可为声学天花板镶板20的总宽度的约99％。
51.第一层100的第一主表面101可以包括由第一层100的第一宽度w1和第一长度l1限定的区域测量的第一表面面积。
52.第一层100可以包括第一主体110。第一主体110可以包括与下表面112相对的上表面111和在上表面111和下表面112之间延伸的侧表面113。第一主体110可以是透气主体。
53.在一些实施例中，第一层100可以包括涂覆到第一主体110的一个或多个表面的涂
层。在非限制性示例中，可以将涂料施加到第一主体110的下表面112和/或第一主体110的侧表面下表面112中的至少一个。在此实施例中，第一层100的第二暴露表面102可以由施加到第一主体110的下表面112的涂层(例如，涂料)形成。在此实施例中，第一层100的侧表面103可以由施加到第一主体110的侧表面113的涂层(例如，涂料)形成。在此实施例中，第一层100的第一主表面101可以由第一主体110的上表面111形成。
54.在其他实施例中，非织造稀松布可以附接到主体110的下表面112。在此实施例中，第一层100的第二暴露表面102可以由附接到第一主体110的下表面112的非织造稀松布形成。
55.第一主体100可以是多孔的，从而导致第一主体100的透气性质，术语"多孔结构"是指第一主体100，其包括在第一主体110上的上表面111、下表面112和侧表面113之间延伸的多个开放路径。
56.如本文进一步讨论的，开放路径是第一主体100内的允许气流进入上表面110、下表面111和/或侧表面113之间的开放空隙。开放路径可以被认为在第一主体100内的各个点之间产生流体连通。因此，至少部分地由第一主体110形成的第一层100也是透气的。第一层100可以是透气的，即使先前施加有涂层和/或非织造稀松布。
57.如所讨论的，第一主体110可以是多孔的并且允许经由开放路径的足够的空气流，使得所得到的第一层100可以降低房间环境2中的反射声音的量。具体地，空气可以进入存在于第一主体110上的多个开口中的至少一个开口，并且在第一主体110内的整个开放路径上流动，从而有助于消散来自房间环境2的噪声。
58.在房间中的反射声音的量的减少由如美国测试和材料协会(astm)测试方法c423中所述的降噪系数(nrc)等级表示。该额定值是在四个1/3倍频程频带(250、500、1000和2000hz)处的声音吸收系数的平均值，其中，例如，具有0.90的nrc的系统具有大约90％的理想吸收器的吸收能力。较高的nrc值表示该材料提供更好的声音吸收和减少声音反射。
59.所得到的第一层100可以表现出至少约0.5的nrc。在优选实施例中，第一层100可以具有范围从约0.60至约0.99的nrc，包括其间的所有值和子范围。第一层100的nrc值的非限制性示例包括0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95。
60.第一层100可具有在第二主表面101(或第一主表面101)处测量的第一气流阻力(r1)。气流阻力由下式测量：
61.r＝(p
a-p
atm
)/v
62.其中r是气流阻力(以欧姆为单位)；pa是所施加的空气压力；p
atm
是大气压力(pa)；并且v是体积气流(m3/s)。第一层100的第一气流阻力(r1)可在约0.5欧姆至约50欧姆的范围内。在优选实施例中，第一层100的气流阻力可在约0.5欧姆至约35欧姆的范围内。
63.第一主体100可以包括纤维材料。第一主体110可以包括填料。第一主体110可以包括粘合剂。
64.纤维材料可包括有机纤维。纤维材料可包括无机纤维。无机纤维的非限制性实例包括玻璃丝、矿棉(也称为矿渣棉)、岩棉、石棉和玻璃纤维(玻璃丝)。有机纤维的非限制性实例包括纤维素纤维(例如，纸纤维-如报纸、大麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、木质纤维或其它天然纤维)、聚合物纤维(包括聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺-即芳族聚酰胺和/或聚丙烯)、蛋白质纤维(例如，绵羊羊毛)及其组合。根据材料的具体类型，纤维材料可以是亲水性的(例
如，纤维素纤维)或疏水的(例如玻璃纤维、矿棉、岩棉、石棉)。纤维材料可以以基于第一主体110的总干重约5重量％至约99重量％的量存在，包括其间的所有值和子范围。
65.短语"干重"是指没有任何载体重量的参考组分的重量。因此，当计算干态中的组分的重量百分比时，计算应仅基于固体组分(例如，粘合剂、填料、纤维材料等)，并且应排除可能仍然存在于湿态的任何量的残余载体(例如，水、voc溶剂)，这将在本文中进一步讨论。根据本发明，短语"干态"还可用于指示基本不含载体的组分，与术语"湿态"相对比，"湿态"是指仍然包含各种量的载体的组分，如本文进一步讨论的。干态可以指基于涂层的总重量具有至少约99wt％的固体含量的涂层，这样的量可以允许少量的(至多约1wt％)在干燥后可存在于涂层中的残余液体载体。
66.粘合剂的非限制性实例可包括淀粉基聚合物、聚乙烯醇(pvoh)、胶乳、多糖聚合物、纤维素聚合物、蛋白质溶液聚合物、丙烯酸聚合物、聚马来酸酐、聚乙酸乙烯酯、环氧树脂或其两种或更多种的组合。粘合剂可以以基于第一主体110的总干重的约1.0重量％至约25.0重量％的量存在，包括其间的所有百分比和子范围。在优选的实施方案中，粘合剂可以以基于第一主体110的总干重为约3.0重量％至约10.0重量％的量存在，包括其间的所有百分比和子范围。
67.填料的非限制性实例可包括碳酸钙粉末，包括石灰石、二氧化钛、砂、硫酸钡、粘土、云母、白云石、二氧化硅、滑石、珍珠岩、聚合物、石膏、硅灰石、膨胀珍珠岩、方解石、三水合铝、颜料、氧化锌或硫酸锌。填料可以以基于第一主体110的总干重的约0重量％至约80重量％的量存在，包括其间的所有值和子范围。在其他实施方案中，填料可以以基于第一主体110的总干重的约5重量％至约70重量％的量存在，包括其间的所有值和子范围。
68.在非限制性实施方案中，第一主体110可进一步包含一种或多种添加剂，所述添加剂包括消泡剂、润湿剂、杀生物剂、分散剂、阻燃剂(例如三水合氧化铝)等。添加剂可以以基于第一主体110的总干重的约0.01重量％至约30重量％的量存在，包括其间的所有值和子范围。
69.第一主体110可具有范围从约2lb/ft3至约16lb/ft3的第一密度，包括其间的所有密度和子范围。在优选的实施例中，第一主体110可具有在约5lb/ft3至约14lb/ft3的范围内的第一密度，包括其间的所有密度和子范围。第一主体110可以具有第一刚性。
70.第一主体110可具有在约60％至约98％的范围内的孔隙率，包括其间的所有值和子范围。在优选实施例中，第一主体110可具有在约75％至95％的范围内的孔隙率，包括其间的所有值和子范围。根据本发明，孔隙率是指以下内容：
71.％孔隙率＝[v
总-(v
粘合剂
v
纤维
v
填料
)]/v
总
[0072]
其中，v
总
是指第一主体110的由上表面110、下表面111和侧表面113限定的总体积。v
粘合剂
指的是第一主体110中的粘结剂所占的总体积。v
纤维
是指第一主体110中的纤维材料所占的总体积。v
填料
是指第一主体110中的填料所占的总体积。因此，％孔隙率表示第一主体110内的自由体积的量，由此自由体积形成第一主体110的开放路径，因此，随着孔隙率增加，第一透气主体100的所得气流阻力减小并且nrc值增加。
[0073]
第二层200可以包括与第二主表面202相对的第一主表面201。第二层200可以包括在第二层200的第一主表面201和第二主表面202之间延伸的侧表面203。
[0074]
第二层200的侧表面203可以限定第二层200的第二周边p2。在一些实施例中，第二
层200的侧表面203可以限定第二层200的第二主表面202的第二周边p2。
[0075]
第二层200可具有由第二层200的第一主表面201与第二主表面202之间的距离测量的第二厚度t2。第二厚度t2可在约0.125”至约2.0”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第二厚度t2可在约0.25”至约1.5”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第二厚度t2可在约0.5”至约0.75”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。
[0076]
第二层200可以具有第二长度l2和第二宽度w2。第二长度l2可以基本上等于声学天花板镶板20的总长度。在一些实施例中，第二长度l2可以是声学天花板镶板20的总长度的大约94％。在一些实施例中，第二长度l2可以是声学天花板镶板20的总长度的大约95％。
[0077]
第二宽度w2可大致等于声学天花板镶板20的总宽度。在一些实施例中，第二宽度w2可为声学天花板镶板20的总宽度的约94％。在一些实施例中，第二宽度w2可为声学天花板镶板20的总宽度的约95％。
[0078]
第二层200的第二主表面202可以包括由第二层100的第二宽度w2和第二长度l2限定的区域测量的第二表面面积。
[0079]
第二层200可以包括第二主体210。第二主体210可以包括与下表面212相对的上表面211和在第二层200的上表面211和下表面212之间延伸的侧表面213。第二主体210可以是声音衰减主体。
[0080]
第二主体210可以被称为“衰减主体”或“衰减层”。在一些实施例中，第二主体210可以由选自玻璃纤维、矿棉(诸如岩棉、矿渣棉或其组合)、合成聚合物(例如三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫或其组合)、矿物棉、硅酸盐棉、石膏或其组合的材料形成。在一些实施例中，第二主体210可以主要提供声音衰减功能和用于为第二层200提供声音衰减功能的优选材料。在一些实施例中，第二主体210可以由石膏板、水泥板、花岗岩和陶瓷板产生。
[0081]
第二主体210可具有范围从约16lb/ft3至约180lb/ft3的第二密度，包括其间的所有密度和子范围。在优选实施例中，第二主体210可以具有范围从25lb/ft3至约100lb/ft3的第二密度，包括其间的所有密度和子范围。第一主体110的第二密度与第一密度的比率可在约1.5：1至约10：1的范围内，包括其间的所有密度和子范围。在优选实施例中，第二密度与第一密度的比率可为至少2：1，优选3：1。在一些实施方案中，第二密度与第一密度的比率可为约4：1。在一些实施方案中，第二密度与第一密度的比率可在约1.5：1至约2：1的范围内。
[0082]
当安装在天花板系统1中时，包括由第二主体210形成的第二层200的天花板镶板20可导致天花板系统1表现出范围从约35db、优选地至少37db、优选地至少40db的cac值。第二主体210可以具有第二刚性。第二刚性可以大于第一刚性。在一些实施例中，第一层100的第一刚性和第二层200的第二刚性相等。
[0083]
第三层300可以包括与第二主表面302相对的第一主表面301。第三层300可以包括在第三层300的第一主表面301和第二主表面302之间延伸的侧表面303。
[0084]
第三层300可以具有由第三层300的第一主表面301和第二主表面302之间的距离测量的第三厚度t3。第三厚度t3的范围可以在约0.015”至约1.0”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第三厚度t3可以在约0.030”至约0.25”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第三厚度t3可在约0.04”至约0.125”的范围内，包括其间的所有厚度和子范围。在一些实施例中，第三厚度t3可为约0.625”。
[0085]
第三层300可以具有第三长度l3和第三宽度w3。第三长度l3可以基本上等于声学天花板镶板20的总长度。在一些实施例中，第三长度l3可以是声学天花板镶板20的总长度的大约99％至100％。
[0086]
第三宽度w3可大致等于声学天花板镶板20的总宽度。在一些实施例中，第三宽度w3可为声学天花板镶板20的总宽度的约99％至约100％。
[0087]
第三层300的第一主表面301和第二主表面302中的每一个可以具有由第三层300的第三宽度w3和第三长度l3限定的区域测量的第三表面面积。在一些实施例中，第三层300的第一主表面301的第三表面面积可以基本上等于第三层300的第二主表面302的第三表面面积。
[0088]
第三层300可以包括第三主体310。第三主体310可以包括与下表面312相对的上表面311和在第三层300的上表面311和下表面312之间延伸的侧表面313。第三主体310可以是不透气膜。
[0089]
第三层300的侧表面303可以限定第三层300的第三周边p3。在一些实施例中，第三层300的侧表面303可以限定第三层300的第一主表面301的第三周边p3。在一些实施例中，第三层300的侧表面303可以限定第三层300的第二主表面302的第三周边p3。
[0090]
第三层300可以包括紧邻第三层300的第三周边p3的周边区域320。周边区域320可以存在于第三层的第一主表面301和/或第二主表面302中的至少一个上。第三层300还可以包括由周边区域320限定的中心区域330。关于周边区域320，中心区域330可以存在于第三层的第一主表面301和/或第二主表面302中的至少一个上。
[0091]
第三主体310可被称为“气阻膜”或“气阻垫圈”。在一些实施例中，第三主体310可以由气阻材料形成，也被称为“垫圈材料”，其可选自聚合物材料、金属材料和它们的组合。如更详细地讨论的，第三主体310和所得的第三层300可以导致天花板镶板20与天花板格栅5形成垫圈密封。在第三层300能够与天花板格栅5形成垫圈密封的情况下，第三层300也可以被称为“密封层”。
[0092]
聚合物材料的非限制性实例包括乙烯基聚合物、硅氧烷聚合物、丙烯酸聚合物，以及以下的聚合物：丙烯腈、丙烯腈丁二烯橡胶、氟聚合物、氢化丙烯腈丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯聚合物、氟弹性体聚合物、丙烯酸-丙烯腈聚合物、羧化丙烯腈聚合物、羧基化苯乙烯丁二烯聚合物、聚偏二氯乙烯、氯丁橡胶聚合物、乙烯丙烯橡胶聚合物、乙烯/乙酸乙烯酯聚合物、环氧树脂、氟硅氧烷、聚氨酯和硅橡胶涂层及其混合物。
[0093]
在一些实施例中，第三层300可以包括完全由聚合物材料形成的第三主体310。由聚合物材料形成的第三主体310可以是柔性的。第三主体310可以是由聚合物材料形成的膜。所述膜可以是铸造的或挤压的。第三主体310可以是由聚合物材料形成的泡沫体。泡沫可以是闭孔(closed cell)的。泡沫体可以在模具中铸造。泡沫体可以从坯料被切割成形。
[0094]
在一些实施例中，第三层300可以包括金属第三主体310，由此聚合物材料可以固定到第三主体310的侧表面313，由此聚合物材料形成第三层300的侧表面303，其与天花板格栅5形成垫圈密封。由金属材料形成的第三主体310可以是柔性的。
[0095]
第三主体310可以具有范围从约4lb/ft3至约105lb/ft3的第三密度，包括其间的所有密度和子范围。在一些实施例中，第三主体310可具有范围从约65lb/ft3至约77lb/ft3的第三密度，包括其间的所有密度和子范围。在一些实施例中，第三主体310可包括具有第三
密度的闭孔泡沫，该第三密度范围从约3lb/ft3至约6lb/ft3，优选约4lb/ft3至约lb/ft3，包括其间的所有密度和子范围。在一些实施方案中，第三主体310可包括具有第三密度的质量负载乙烯(mass-loaded vinyl)聚合物，该第三密度范围从约90lb/ft3至约lb/ft3，优选约95lb/ft3至约105lb/ft3，包括其间的所有密度和子范围。
[0096]
第三密度与第一密度的比率可以在约0.25：1至约53：1的范围内，包括其间的所有密度和子范围。第三密度与第二密度的比率可以在约0.002：1至约18：1的范围内，包括其间的所有密度和子范围。
[0097]
第三主体310可表现出范围从约2cgs声学欧姆到约200cgs声学欧姆的气阻，包括其间存在所有电阻值和子范围。第三层300可以表现出范围从约2cgs声学欧姆到约200cgs声学欧姆的气阻，包括其间的所有电阻值和子范围。
[0098]
第三主体310可以具有第三刚性。第一刚性可大于第三刚性。第二刚性可以大于第三刚性。第三主体310可以是柔性的。术语“柔性”是指在其上被施加外力时能够可逆地变形的材料。第三层300可以是柔性的。
[0099]
第三主体310可以由允许第三主体310适形的材料形成。术语“适形(conformable)”是指在非偏置状态下占据第一体积的第三主体，其中第三主体310可以被压缩(即，偏置状态)以占据第二体积，从而导致第三主体310符合第二体积的形状。第二体积可以小于第一体积。在其他实施例中，所述第二体积可以等于所述第一体积，但是可以占据与所述第一体积不同的几何形状。
[0100]
在非限制性实施例中，第三主体310可以通过将聚合物膜铸造到第三厚度t3来形成，由此膜可以被切割成第三长度l3和第三宽度w3的最终尺寸。在非限制性实施例中，第三主体310可以通过将聚合物膜挤出到第三厚度t3来形成，由此膜可以被切割成第三长度l3和第三宽度w3的最终尺寸。在非限制性实施例中，第三主体310可以通过将金属板滚动到第三厚度t3来形成，由此膜可以被切割成第三长度l3和第三宽度w3的最终尺寸。
[0101]
在一些实施例中，第三层300可以横跨第一主表面301和第二主表面302连续地延伸。在此实施例中，第三主体310可以横跨上表面311和下表面312连续地延伸以形成连续的不透气屏障。
[0102]
第三表面面积可以大于第一表面面积。第三表面面积可以大于第二表面面积。第一表面面积可以大于第二表面面积。
[0103]
第三表面面积与第一表面面积的第一比率可在约1.02：1至约1.03：1的范围内，包括其间的所有比率和子范围。第三表面面积与第二表面面积的第二比率可在约1.08：1至约1.1：1的范围内，包括其间的所有比率和子范围。第一表面面积与第二表面面积的第三比率可在约1.06：1至约1.07：1的范围内，包括其间的所有比率和子范围。
[0104]
尽管未示出，但是在一些实施例中，第三层300可以跨第一主表面301和第二主表面302连续地延伸。在此实施例中，第三主体310可以跨上表面311和下表面312不连续地延伸以形成连续的不透气屏障。
[0105]
在非限制性示例中，第三层300可以跨第一主表面301和第二主表面302不连续地延伸，使得一个或多个孔从第三层300的第一主表面301延伸到第二主表面302。孔可以占据第三层300的中心区域330中存在的第一主表面301和第二主表面302的大约1％至大约99％。在此实施例中，周边区域320可以围绕中心区域330连续地延伸，以形成中心区域330
的封闭周边，该封闭周边包含一个或多个孔。
[0106]
在此实施例中，第一层100的第一主表面101的至少一部分可以直接面向第二层200的第二主表面202的至少一部分，其中第三层300的一个或多个孔与第一层200和第二层200重叠。在一些实施例中，取决于第三层300的厚度，第一层100的第一主表面101的至少一部分可以与第二层200的第二主表面202的至少一部分自由浮动接触，其中第三层300的一个或多个孔与第一层200和第二层200重叠。
[0107]
在非限制性示例中，第三层300可以是框架的形状，由此周边区域320和中心区域330的至少一部分构成框架的周边，并且中心开口位于框架的周边内并且被框架的周边包围，由此中心开口从第一主表面301延伸到第三层300的第二主表面302。
[0108]
本发明的天花板镶板20可以由位于第一层100和第二层200之间的第三层300(即密封层)形成。具体地，第三层300可以定位在第一层100的第一主表面101和第二层200的第二主表面202之间。在此实施例中，第三层300的侧表面303可以横向向外延伸超过第一层100的侧表面103。在此实施例中，第三层300的侧表面303可以横向向外延伸超过第二层200的侧表面203。在此实施例中，第三层300的侧表面303可以横向向外延伸超过第一层100的侧表面103和第二层200的侧表面203两者。
[0109]
位于第三层300的第一主表面301上的中心区域330可以与第二层200的第二主表面202至少部分地重叠。在一些实施例中，位于第三层300的第一主表面301上的中心区域330可以与第二层200的整个第二主表面202重叠。
[0110]
位于第三层300的第一主表面301上的周边区域320可以不与第二层200的第二主表面202完全重叠。在一些实施例中，位于第三层300的第一主表面301上的周边区域320可以不与第二层200的整个第二主表面202重叠。
[0111]
位于第三层300的第二主表面302上的中心区域330可以与第一层100的第一主表面101至少部分地重叠。在一些实施例中，位于第三层300的第二主表面302上的中心区域330可以与第一层100的整个第一主表面101重叠
[0112]
位于第三层300的第二主表面302上的周边区域320可以不与第一层100的第一主表面101完全重叠。在一些实施例中，位于第三层300的第二主表面302上的周边区域320可以在第一层100的所有第一主表面101处不重叠。
[0113]
根据一些实施例，本发明的天花板镶板20可以包括位于第一层100和第二层200之间的第三层300的中心区域330，使得中心区域330与第一层100的第一主表面101和第二层200的第二主表面202重叠，由此第三层的周边区域320的至少一部分与第一层100或第二层200中的任一个均不重叠，其中第三层的周边区域320的至少一部分与第一层100的第一主表面101或第二层200的第二主表面202中的任一个均不重叠。
[0114]
现在参考图11和图12，第三层300的周边区域320可以能够相对于中心区域3303在至少一个向上或向下的方向上挠曲。根据此实施例，第三层300的周边区域320可以能够相对于天花板镶板20的第一层100向上和向下挠曲。根据此实施例，第三层300的周边区域320可以能够相对于天花板镶板20的第二层200向上和向下挠曲。根据此实施例，第三层300的周边区域320可以能够相对于天花板镶板20的第三层300的中心区域330向上和向下挠曲。根据此实施例，第三层300的周边区域320可以能够相对于第一层100、第二层200和天花板镶板20的中心区域330向上和向下挠曲。
[0115]
在一些实施例中，第三层300的周边区域320可以能够向下挠曲，以便接触第一层100的侧表面103。周边区域320可以向下挠曲成偏置状态。在一些实施例中，第三层300的周边区域320可以能够向上挠曲以接触第二层200的侧表面203。周边区域320可以向上挠曲成偏置状态。在一些实施例中，第三层300的周边区域320可以能够向上和/或向下挠曲，以便接触第一层100的侧表面103和/或第二层200的侧表面203中的至少一个。周边区域320可以向下和/或向上挠曲成偏置状态。
[0116]
根据本发明的一些实施例，天花板镶板20的暴露侧表面23的第三部分50可以由第三层300的第三周边p3和周边部分320形成。具体地，暴露侧表面23的第三部分50的上侧表面51可以由存在于第三层300的第一主表面301上的周边区域320形成。具体地，暴露侧表面23的第三部分50的下侧表面52可以由存在于第三层300的第二主表面302上的周边区域320形成。具体地，暴露侧表面23的第三部分50的边缘53可以由第三层300的侧表面303形成的第三周边p3形成。
[0117]
第三层300的周边区域320可以保持暴露在天花板镶板20中，因此，第三层300的周边区域320和侧表面303可以形成天花板镶板20的暴露侧表面23的第三部分50。
[0118]
根据本发明的一些实施例，存在于第三层300的第一主表面301上的周边区域320可以从第三周边p3向内延伸一定距离，该距离基本上等于第一距离d1，如在暴露侧表面23的第一部分30与暴露侧表面23的第三部分50的边缘53的顶点58之间测量的。
[0119]
第三层300的侧表面303可以包括第一边缘部分56、第二边缘部分57和天花板镶板20的暴露侧表面23的第三部分50的边缘53的顶点58。根据本发明的一些实施例，在第三层300的第二主表面302上存在的周边区域320可以从第三周边p3向内延伸一定距离，该距离基本上等于第二距离d2，如在暴露侧表面23的第二部分40和暴露侧表面23的第三部分50的边缘53的顶点58之间测量的。
[0120]
现在参考图1、图5和图6，天花板系统1包括定位在由支撑格栅5形成的格栅开口8内的至少一个天花板镶板20。当定位在格栅开口8中时，天花板镶板20的第三层300可以接触限定相应格栅开口8的多个第一构件6中的至少一个第一构件的竖直腹板11。当定位在格栅开口8中时，天花板镶板20的第三层300可以接触限定相应格栅开口8的多个第二构件7中的至少一个第二构件的竖直腹板11。在一些实施例中，当定位在格栅开口8中时，天花板镶板20的第三层300可以接触限定相应的格栅开口8的多个第一构件6中的至少一个第一构件的竖直腹板11和多个第二构件7中的至少一个第二构件。
[0121]
对于位于格栅开口8内的天花板镶板20，可以通过暴露侧表面23的第一部分30与相应的第一构件6或第二构件7的竖直腹板11之间的距离来测量第三距离d3。对于定位在格栅开口8内的天花板镶板20，可以通过暴露侧表面23的第二部分40与相应的第一构件6或第二构件7的竖直腹板11之间的距离来测量第四距离d4。
[0122]
在一些实施例中，第一距离d1可以基本上等于第三距离d3。在一些实施例中，第一距离d1大于第三距离d3。在一些实施例中，第二距离d2可以基本上等于第四距离d4。在一些实施例中，第二距离d2大于第四距离d4。
[0123]
第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应的第三部分50)可以与垂直腹板11接触到第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应的第三部分50)。
[0124]
根据一些实施例，第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应的第三部分50)可以通过由垂直腹板11施加到第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应的第三部分50)的压缩力而处于压缩或偏置状态。在这种偏置状态下，第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应的第三部分50)可以如图11所示向上挠曲或如图12所示向下挠曲。在压缩或偏置状态下，第三层300可以符合天花板格栅5的格栅开口8中可用的体积。
[0125]
形成在第三层300的周边部分320(和天花板镶板20的暴露侧表面23的第三部分)之间的接触可以形成空气屏障，从而将活性房间环境3从全体空间2密封。由垂直腹板11与第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的相应第三部分50)之间的接触形成的附加空气屏障进一步改善整个天花板系统的声音衰减性能。此外，第三层300的周边部分320(以及天花板镶板20的暴露侧表面23的第三部分)的构造允许天花板镶板2在格栅开口8内的不完美的定位，同时仍然在天花板镶板20和环绕的第一支撑构件6和/或第二支撑构件7之间实现适当的空气屏障密封。
[0126]
现在参考图8至图10，示出了根据本发明的另一实施例的建筑镶板20a(也称为天花板镶板20a)。除了如下文所述之外，建筑镶板20a类似于建筑镶板20。除了下面具体说明的区别之外，上述建筑板20a的描述通常适用于下面描述的建筑镶板20a。与建筑镶板20类似的编号方案将用于建筑镶板20a，除了将使用带a的一系列数字之外。
[0127]
天花板镶板20a可以包括与第二暴露主表面22a相对的第一暴露主表面21a和在第一暴露主表面21a与第二暴露主表面22a之间延伸的暴露侧表面23a。
[0128]
暴露侧表面23a可以包括第一部分30a、第二部分40a和第三部分50a。暴露侧表面23a的第一部分30a可邻近声学天花板镶板20a的第一暴露主表面21a定位。暴露侧表面23a的第二部分40a可邻近声学天花板镶板20a的第二暴露主表面22a定位。暴露侧表面23a的第三部分50a可位于暴露侧表面23a的第一部分30a和第二部分40a之间。暴露侧表面23a的第二部分40a可包括紧邻天花板镶板20a的第一暴露主表面21a定位的瓦状边缘140。
[0129]
天花板镶板20a可以包括第一层100a、第二层200a和第三层300a。第一层100a可包括与第二主表面102a相对的第一主表面101a。第一层100可以包括在第一层100a的第一主表面101a和第二主表面102a之间延伸的侧表面103a。
[0130]
第一层100a可包括上部部分130a和下部部分150a。上部部分130a和下部部分150a一起限定天花板镶板20a的暴露侧表面23a的第一部分30a的瓦状边缘几何形状140a。下部部分150a可以形成天花板镶板20的第一暴露主表面21a，并且上部部分130a可以形成第一层100a的第一主表面101a。
[0131]
当安装时，第一层100a的上部部分130a可搁置在支撑构件6、7的水平凸缘10上。当安装时，第一层100a的下部部分150a可位于支撑构件6、7的水平凸缘10下方。