[发明专利]声衰减建筑材料和系统

说明书

本申请是申请号为200880129305.5的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2008年9月25日，发明名称为“声衰减建筑材料和系统”。

相关申请

本申请要求在2008年3月21日提交的美国专利申请No.12/077,951的权益，该美国专利申请要求在2007年3月21日提交的美国临时专利申请No.60/919,509、在2007年7月17日提交的美国临时专利申请No.60/961,130和在2007年11月7日提交的美国临时专利申请No.61/002,367的权益，所述申请全部并入本文作为参考。本申请还要求在2008年7月18日提交的美国临时专利申请No.61/081,949和在2008年7月18日提交的美国临时专利申请No.61/081,953的权益。

技术领域

本发明涉及建筑材料，并且更具体地涉及包括声衰减特性的墙板和其它建筑材料。

背景技术

多种建筑材料在设计时考虑了声衰减或吸收特性，因为通常希望最小化或至少降低经分隔物的传声量。关于建筑结构，认为诸如墙板、隔层和漆的建筑材料是可有助于降低传声的材料。

墙板是一种常规的实用材料或建筑材料，其具有许多不同的类型、设计和尺寸。墙板可构造成具有许多不同的特性或特点，例如不同的吸声、传热和/或防火特性。迄今为止，最常见类型的墙板是干墙板或石膏板。干墙板包括石膏内芯，该石膏内芯为半水形式的硫酸钙（CaSO₄·¹/₂ H₂O），布置在两个通常为纸或玻璃纤维垫的饰面隔膜之间。干墙板可包括各种添加剂和填料以改变其特性。

最普遍使用的干墙板的厚度为二分之一英寸，但厚度范围可从四分之一英寸（6.35mm）到一英寸（25mm）。为了隔音或防火，有时候将两层干墙板互成直角地布置。干墙板为八分之三英寸板提供0.32的热阻或R值，为半英寸的板提供0.45的R值，为八分之五英寸板提供0.56的R值，为一英寸板提供0.83的R值。除R值增加外，较厚的干墙板具有稍高的传声等级（STC）级别。

STC为ASTM国际分类E413和E90的一部分，是一种广泛使用的用于鉴定建筑材料对空气传播的声音的衰减程度的标准。STC数由在从125Hz到4000Hz的十六个标准频率下测得的声衰减值导出。然后将这些传送损耗值绘制在声压级图上并将结果曲线与一标准基准轮廓线对比。声学工程师将这些值拟合成一适当的TL（或传送损耗）曲线以确定STC级别。可认为STC是墙板或其它分隔物可提供的噪音分贝下降。dB是以对数进制的，其中当音量大致减半时人耳可感知10dB的声减小。因此，任何dB（量级）的减小都是很明显的。对于相同的材料以dB（量级）的减小取决于传声频率。STC级别越高，隔板在减少最常见的音频的传送方面就越有效。

房屋或建筑物中常见的内墙具有安装在立柱框架或立柱墙/撑柱墙上的相对的多片干墙板。在这种布置结构中，在干墙板面板厚度为1/2英寸的情况下，内墙的STC约为33。添加玻璃纤维隔层有一定帮助，但根据隔层的类型和质量以及立柱和螺柱间距只将STC增加到36-39。由于墙板通常由几块板或面板组成，所以面板之间的小缝或间隙或者墙结构中的任何其它缝或间隙称为“侧通路”，它们将允许声更自由地传送，因此导致更低的总体STC级别。因此，关键在于消除或尽可能多地减少所有潜在的侧通路。

类似地，室外-室内传送等级（OITC）是广泛使用的用于表明室外空间与室内空间之间的传声级别的标准。OITC测试通常考虑低至80Hz的频率并且更侧重于较低的频率。

发明内容

因此，本发明提供用于衰减声的声衰减建筑材料、系统和方法。一方面，例如，提供一种声衰减建筑材料。这种建筑材料可包括设置在饰面材料上的芯基质（core matrix），其中该芯基质包括大量微粒以及构造成支撑微粒的粘合剂，并且其中芯基质的一侧暴露从而形成建筑材料的至少基本上暴露的面，以通过与缺少暴露面的对照（control）建筑材料相比减少冲击在建筑材料上的声波的反射而增加声衰减。该建筑材料还可包括设置在建筑材料的暴露面上的透声材料。这种透声材料可包括筛网或网状材料。此外，在某些方面，建筑材料还可包括与芯基质相关联的刚性材料。在一个特定方面，该刚性材料设置在芯基质内。

设想本发明的芯基质中包含各种不同的微粒。一方面，微珠是中空的。另一方面，微珠填充有惰性气体。再另一方面，微珠由飞尘制成。