CN110673808A - 一种智慧天花及智慧建筑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智慧天花及智慧建筑。其中，智慧天花，包括：天花结构，其包括显示部分，其中，所述显示部分的面积占据所述天花结构30％、50％、80％或90％以上的面积；以及控制器，其与所述显示部分通信；其中，所述显示部分经配置以接收所述控制器指令，并将所述指令转换为图像或影像显示。本申请公开的智慧天花，可以提供显示图像或者影像，从而可以实现人与天花之间的交互，从而可以给用户带来融入式的体验，极大的促进了智能化住宅的推进。

Description

一种智慧天花及智慧建筑

技术领域

本发明涉及智慧空间(SmartRoom)领域，特别地涉及一种智慧天花及智慧建筑。

背景技术

随着智慧生活理念的提出，智能建筑、智能房屋也随之兴起。以住宅为例，智能家居已经成为各个厂商重点推广的产品，各种解决方案也层出不穷。但是，智能家居需要以房间为基础来加载能源、通讯、物联等功能，现有的建筑及装饰产品形态不能适应智能家居产品的发展要求，造成智能家居产品载体端的缺失与不足，致使智能家居行业落地难，行业无法快速发展。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种智慧天花，包括：天花结构，其包括显示部分，其中，所述显示部分的面积占据所述天花结构30％、50％、80％或90％以上的面积；以及控制器，其与所述显示部分通信；其中，所述显示部分经配置以接收所述控制器指令，并将所述指令转换为图像或影像显示。

如上所述的智慧天花，其中，所述显示部分包括：表面层；所述表面层之下的显示层；以及所述显示层之下的衬底层。

如上所述的智慧天花，其中，所述表面层经过防滑、防划、防污处理中的一者或多者。

如上所述的智慧天花，其中，所述衬底层为玻璃。

如上所述的智慧天花，其中，所述衬底层包括：第一衬底层；第二衬底层；以及所述第一衬底层和所述第二衬底层之间的温控层，其与所述控制器通信。

如上所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：所述表面层之下所述显示层之上的触控层，其与所述控制器通信，并经配置以接收用户输入，并将所述用户输入的指令发送到所述控制器。

如上所述的智慧天花，其中，所述触控层为电容式或电阻式。

如上所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：照明层，其设置在所述表面层之下，与所述控制器通信。

如上所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括固定装置，所述固定装置设置于环境物体上。

如上所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：边框，其经配置能够以可拆卸地安装到所述固定装置上。

如上所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括照明组件，以提供照明，所述照明组件与所述控制器通信。

如上所述的智慧天花，其中，进一步包括麦克风与扬声器。

如上所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括温控组件，以提高或降低所述天花结构的温度，所述温控组件与所述控制器通信。

如上所述的智慧天花，其中，进一步包括气体管路，其设置在所述天花结构内，并通过所述天花结构上的风孔或所述天花结构边缘的缝隙与房间相通；以及供风组件，其设置于所述气体管路上。

如上所述的智慧天花，其中，进一步包括控湿组件，其与所述气体管路相通，经配置以调节所述气体管路中气体的湿度。

如上所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括一个或多个传感器，其经配置以探测房间的温度、湿度、亮度、红外线中的一者或多者。

如上所述的智慧天花，其中，进一步包括一个或多个电器，其设置在所述天花结构内，所述一个或多个电器不与房间相通或者通过天花结构上的开口与房间相通。

根据本申请另一方面，提出了一种智慧建筑，包括：控制中心；一个或多个如上所述的智慧天花，其与所述控制中心通信；其中，所述控制中心至少部分利用所述一个或多个如上所述智慧天花与用户互动。

本申请公开的智慧天花，可以提供显示图像或者影像，从而可以实现人与天花之间的交互，从而可以给用户带来融入式的体验，极大的促进了智能化住宅的推进。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1为根据本发明一个实施例的智慧建筑系统示意图；

图2为根据本申请一个实施例的智慧天花的示意图；

图3为根据本申请一个实施例的智慧建筑房间内的示意图；

图4为根据本申请一个实施例的天花框架的示意图；

图5为根据本申请一个实施例的天花主梁示意图；

图6为根据本申请一个实施例天花主梁爆炸图；

图7为根据本申请一个实施例的天花主梁和副梁之间连接件的示意图；

图8A和图8B为根据本申请一个实施例的天花主体示意图；

图9为根据本申请一个实施例天花主体安装示意图；

图10A示出了根据本发明的实施例的增加单个拱件的天花主梁的示意图；

图10B示出了根据本发明的实施例的增加两个拱件的天花主梁的示意图；

图10C示出了根据本发明的实施例的增加两个拉件的天花主梁的示意图；

图11A和图11B为根据本申请一个实施例的天花主梁示意图；

图12A和图12B为根据本申请另一个实施例的天花主梁示意图；

图13A和图13B为根据本申请一个实施例的天花主梁与模块墙配合的示意图；

图14为根据本申请一个实施例的天花安装方法的流程图；

图15A和图15B为根据本申请一个实施例的边缘件示意图；

图16A-图16C为根据本申请一个实施例的边缘件应用示意图；以及

图17为根据本申请一个实施例的天花安装施工方的法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

本申请提出了一种智慧天花的解决方案，能够从根本上改变人与房之间的互动体验，是智慧建筑领域的一项开创性发明。

根据本申请一个方面，本申请的智慧天花成为与用户交互的终端。本发明的智慧天花包括天花结构和与天花通信的通信组件。天花结构可以接收用户输入，并通过通信组件发送到智能家居系统的控制中心。

根据本申请的一个方面，本申请的智慧天花成为显示的终端。本发明的智慧天花的整个天花结构或天花结构的一部分包括显示组件，能够作为类似显示器的显示终端，向用户显示图像及影像。在一些实施例中，房间天花面积超过30％、50％、80％、90％或以上的面积都可以显示图像或影像，从而为用户提供融入式的体验。显示组件与通信组件通信。

在一些实施例中，智慧天花的天花结构从内向外是透光的。在屋内可以看到屋外的景色，从而实现屋内屋外景色的融合。在另一些实施例中，智慧天花的天花结构作为显示终端可以显示屋外的景色，从而实现天花透光的效果，实现屋内屋外景色的融合。在这些实施例中，天花结构从外向内是非透光的，从而实现用户的隐私保护。

根据本申请的一个方面，本申请的智慧天花成为声音收发的终端。本申请的智慧天花的天花结构包括麦克风与扬声器。麦克风与扬声器与通信组件通信。麦克风可以接收屋内的声音，并将声音信号转发到控制中心。控制中心识别声音信号。如果声音是用户发出的指令，控制中心能够根据识别出的用户指令完成相应的动作。扬声器能够播放声音。在一些实施例中，天花结构不同部分可以发出声音并拟合出不同场景的声音效果，从而实现全景声的融入式体验。

根据本申请的一个方面，本申请的智慧天花还可以成为触控终端，从而实现与用户的接触互动。声音互动虽然方便，但是难以完成复杂的任务。本申请的智慧天花的天花结构包括触控组件以接收用户输入。触控组件与通信组件通信。用户输入可以经由通信组件发送到控制中心。控制中心根据识别出的用户输入完成相应的动作。显示组件、扬声器与麦克风以及触控组件在控制中心的控制下，相互配合实现与用户之间的互动。在不使用手机、电脑、Pad等终端的情况下，通过本申请的智慧天花即可以实现与控制中心的互动。本申请的智慧天花不但可以使得用户与控制中心之间的互动变得非常方便和人性化，而且可以提供全景光和全景声的融入式体验，是智慧建筑的根本性变革。

根据本申请的一个方面，本申请的智慧天花可以成为环境控制的终端。在一些实施例中，智慧天花的天花结构可以发光并且亮度可以调整，从而可以为房间提供照明控制。在一些实施例中，智慧天花的天花结构的温度可以调整，从而可以为房间提供温度控制。在一些实施例中，智慧天花的天花结构包括气体的通道，可以为房间提供湿度适合的空气，从而可以为房间提供湿度控制。在一些实施例中，智慧天花的天花结构包括气体的通道，可以为房间提供新鲜的空气和/或过滤空气中的尘埃，从而可以为房间提供新风控制。通过本申请的智慧天花可以控制房间的亮度、温度、湿度以及空气的质量，从而控制房间的环境。

根据本申请的一个方面，本申请的智慧天花可以包括3D全息投影组件，其可以在房间中投影形成3D全息影像。用户可以与3D全息影像进行互动。

下面通过具体的实施方式来进一步说明本申请技术方案。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本申请技术方案的理解，并不应当用来限制本申请的保护范围。

图1为根据本发明一个实施例的智慧建筑系统示意图。如图所示，智慧建筑系统100包括控制中心110和一个或多个智慧天花101-103。控制中心110与多个智慧墙101-103以有线或无线的方式通信。在一些实施例中，智能建筑即房屋内还包括一个或多个电器111-114以有线或无线的方式通信。由此，控制中心110可以控制多个智慧天花101-103和多个电器111-114完成预设的动作。多个智慧天花101-103和多个电器111-114分别包括传感器和/或输入设备。利用智慧天花和电器的传感器和/或输入设备，用户可以与控制中心通信，从而实现对于智慧建筑的控制。

如本领域技术人员所理解，根据建筑系统的格局不同，智慧天花与智慧天花之间的连接关系、布局方式可以不同。但这并不影响本发明的实现。

根据本申请一个实施例，用户可以用手指或其他触摸设备接触智慧天花的天花结构。天花结构能够探测用户接触的位置、压力、速度等。控制中心根据这些信息识别用户的手势。根据用户的手势确定用户输入，实现用户针对智慧天花的手势输入。

根据本申请一个实施例，用户可以在房间中发出声音，例如说话、唱歌、咳嗽、打喷嚏等。这些声音会产生向左、向右和向上的声波。智慧天花的麦克风接收这些声音。控制中心根据这些信息识别用户指令或者用户状态。根据用户指令或状态确定用户输入，实现用户针对智慧天花的声音输入。

根据本申请一个实施例，智慧天花的天花结构包括控温组件。智慧天花的天花结构的温度是可控的。当房间的温度需要升高时，智慧天花的整个天花结构或天花结构的一部分的温度升高，从而加热房间内的空气。热空气循环从而使得整个房间的温度升高。当房间的温度需要降低时，智慧天花的整个天花结构或天花结构的一部分的温度降低，从而冷却房间内的空气。冷空气循环从而使得整个房间的温度降低。本领域技术人员应当理解，控制房间温度仅仅是房间环境控制的一个实例。利用类似的方式，可以实现对房间亮度、湿度、气味、空气新鲜度/洁净度的控制。

根据本申请一个实施例，多个智慧天花的天花结构或者天花结构的大部分作为联合显示终端，显示图案、动画等，可以实现整个房屋的全景光，为用户提供融入式的场景体验。配合对房间声音、湿度、气味等的控制，本申请的智慧天花能够提供更加真实的体验，从而使得智慧建筑成为场景构建者。根据用户的偏好、心情、时间以及事件等，智慧建筑的场景不再一成不变，而是可以变化无穷，从而为用户带来全方位的融入式入住体验。对于智慧建筑而言，本申请的智慧天花是一次革命。

根据本申请一个实施例，控制中心用于处理智慧天花采集的信息，控制整个智慧天花的系统。根据本发明一个实施例，控制中心可以利用一个或多个通用或者特殊用途的计算机，例如：处理器、控制器和算术逻辑单元、DSP(数字信号处理器)、微电脑、FPGA(现场可编程门阵列)、可编程逻辑单元、微处理器或其他可以执行指令做出响应的装置。

根据本申请一个实施例，控制中心还可以运行操作系统(OS)和一个或多个操作系统上运行的软件程序。根据本申请一个实施例，控制中心可以接入、存储、处理以及创建数据响应于执行中的软件。根据本申请一个实施例，控制中心还可以包括多个处理器或处理器和控制器。其中，不同的处理器可以配置为处理不同的功能，并行处理。根据本申请一个实施例，控制中心上运行的操作系统包括但不限于：Android系统、Windows系统、苹果的IOS系统、康佳基于linux的OMI系统或海信研发的HITV-OS系统等。

根据本申请一个实施例，操作系统上可以运行一系列的软件。其中软件可以包括计算机程序、代码、指令或其组合。以独立的或共同的指示或设定控制中心的运行需要。其中，软件可以被记录在介质上，介质可以是被访问的任何可用媒体，并且包括对于信息的存储。

根据本申请一个实施例，软件和数据可以以永久或暂时地在任何类型的硬件结构或虚拟的设备，计算机存储媒介或装置，或在所传播的信号波能够提供指令或数据，或者解释控制中心。

根据本申请一个实施例，控制中心可以包括存储器，其可以永久的或暂时的存储软件和数据等。根据本申请一个实施例，存储器可以与控制中心整合到同一芯片。根据本申请一个实施例，存储器可以易失性存储介质或非易失性存储介质。包括但不限于：DVD、CD、软盘、磁带驱动器、硬盘驱动器、光学驱动器、固态存储设备、RTM、ROM、EEFROM、闪速存储器等。

根据本申请一个实施例，软件和数据还可以与网络计算机系统相连接，从而使软件的存储和执行可以分布的方式，以执行各模块所需要的功能。根据本申请一个实施例，控制中心还可以包括通信接口和天线，其用于控制中心与网络计算机(例如计算云)连接，以存储或者执行软件或数据。根据本申请一个实施例，通信接口可以包括通信网络，其能够覆盖行政区、国家、大陆或其组合的任意多级网络。包括但不限于：3G网络、4G网络、5G网络、长期演进(LTE)网络、声波通信网络、卫星网络、广域网诸如因特网或他们的组合。根据本申请一个实施例，通信接口还可以包括短距离通信模块。例如：蓝牙、WIFI、GNSS、BT等。根据本申请一个实施例，控制中心通过通信接口还可以与服务器或客户端(例如：手机、平板电脑、台式电脑等)连接。根据本申请一个实施例，连接能够使有线连接、无线连接或他们的组合。

图2为根据本申请一个实施例的智慧天花的示意图。如图所示，智慧天花200包括天花结构210、控制器220和通信组件230。控制器220与天花结构210和通信组件230通信。

在一些实施例中，如图2所示，天花结构210包括多层结构。天花结构210的表面包括表面层201，其用于对天花结构210提供保护。表面层的材料一般为透明的，包括但不限于石英、玻璃、树脂、塑料等。在一些实施例中，表面层201可以经表面处理，以提供抗污、防磨、抗划、防止反光等功能。本领域中已有的材料和表面处理技术都可以应用于此，以提供适合的表面层。

在一些实施例中，在表面层201的下方包括触控层202，其用于探测用户输入。触控层202可以包括一层或多层结构以及相应电路，以形成电容式或电阻式触控探测结构。触控层202探测到对物体或导体的接近或接触，并检测接触位置、接触面积、接触压力、接触速度等，从而探测用户输入。本领域中已应用于触摸屏的各种技术都可以应用于此，以提供适合的触控层。触控层202与控制器220通信，将探测的用户输入发送到控制器220。经由通信组件230，用户输入可以发送到智慧建筑的控制中心。

在一些实施例中，在表面层201的下方包括显示层203，其用于在天花结构上显示图像及影像。显示层203可以包括一层或多层结构以及相应电路，以形成图像显示结构。本领域中已应用的各种显示技术都可以应用于此以提供适合的显示层。这些技术包括但不限于：LCD显示技术、LED显示技术、MicroLED显示技术、OLED显示技术等。显示层203与控制器220通信，将经由通信组件230接收待显示的内容并在墙体上显示出来。在一些实施例中，显示层也可以是自显示技术(例如：内投影像、背投影像、外投影像等)、虚拟影像技术等。

在一些实施例中，显示层203的亮度可以控制而为房间提供照明。在另一些实施例中，在表面层201下方可以包括额外的照明层。照明层提供不同颜色不同强度的光以提供房间内的照明。照明层与控制器220通信并可以经控制而提供不同的光照。在一些实施例中，照明层可以包括一个或多个光源，例如LED灯，以及一个或多个光导，形成面光源；或者采用平面荧光灯技术形成面光源，从而提供照明。本领域中已应用的其他照明方案都可以应用于此以提供适合的照明层。

在一些实施例中，在表面层201的下方包括作为天花结构主体的玻璃层。本发明的墙体中的玻璃层坚固耐用而不易破裂。在一些实施例中，本发明的天花结构能够承受大于150KG/平方厘米、180KG/平方厘米、200KG/平方厘米、250KG/平方厘米、或300KG/平方厘米的冲击力而不会发生破裂，超过普通的水泥预制板。玻璃层的材料可以为钢化玻璃、超钢化玻璃、防爆玻璃等特种玻璃。在一些实施例中，多层结构可以包括外框。外框固定所述表面层、触控层、显示层、照明层以及玻璃层等。

在一些实施例中，玻璃层包括第一玻璃层204和第二玻璃层206以及二者之间的控温层205。控温层205的温度可调，从而使得天花结构呈现不同温度。在一些实施例中，控温层205的温度可调范围为15-40℃，优选为10-60℃，更优为5-70℃。由于房间中智能天花的面积很大，因此控温层无需具有很低或很高的温度即可以实现房间内温度的调节。因此，即使是15-40℃或者更小的温度范围也已经足够了。举例而言，10平方米的房间中，如果设定墙壁温度为40℃，那么从0℃升温到25℃也仅仅需要10分钟。在一些实施例中，房间温度通常被设定为人体的适宜温度25℃。当房间温度发生变化时，控温层可以将天花结构的温度适当提高或者降低，从而弥补房间温度的变化，将房间的温度保持在设定的温度。

在一些实施例中，控温层为嵌入玻璃层中的热管层。热管层中的介质为冷媒。热管层的热端和冷端可以与电加热或者制冷装置连接。在一些实施例中，控温层可以包括加热层和制冷层。在控温层的一些实例中，在仅对控温层供电的情况下即可以实现加热和制冷。例如，加热层的实例为电热膜，热电阻网等。制冷层的实例为半导体制冷层。

在一些实施例中，天花结构上还包括多个出风孔。多个出风孔与天花结构内的气体管路连接，用以向房间中提供适当湿度和新鲜度的空气。在一些实施例中，天花结构内还可以包括供风组件，其与气体管路连接，用于提供新风。在一些实施例中，天花结构内还可以包括控湿组件，其与气体管路连接，可以调节气体管路中的空气的湿度。在另一些实施例中，天花结构上并不包括出风孔。天花结构内的管路与多个天花结构之间的缝隙相通。通过多个天花结构之间的缝隙向房间内提供适当湿度和新鲜度的空气。

在一些实施例中，天花结构还可以包括一个或多个传感器，其可以检测房间内的温度、湿度、亮度、红外线等等，并将检测结果反馈到控制器220。控制器220可以从智慧天花收集数据并对智慧天花进行控制。进一步地，控制器220也用于通过通信组件230与控制中心通信，转发来自智慧天花的数据到控制中心，以及从控制中心接受指令，并将控制命令发送到智慧天花。

根据本申请的一个实施例，控制器220包括处理器以及存储器。处理器能够包括一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或它们的组合。处理器能够执行存储在存储器中的软件或计算机可读指令以执行本文描述的方法或操作。处理器能够以若干不同的方式来实施。例如，处理器能够包括一个或多个嵌入式处理器、处理器核心、微型处理器、逻辑电路、硬件有限状态机(FSM)、数字信号处理器(DSP)或它们的组合。存储器能够存储软件、数据、日志或它们的组合。存储器能够是内部存储器或者外部存储器。例如，存储器能够是易失性存储器或非易失性存储器,诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、闪存、磁盘存储器的非易失性存储器，或者是诸如静态随机存取存储器(SRAM)的易失性存储器。

在一些实施例中，通信组件230能够包括一个或多个有线或无线通信接口。例如，通信接口网络接口卡、无线调制解调器或有线调制解调器。在一种应用中，通信接口能够是WiFi调制解调器。在另一些应用中，通信接口能够是3G调制解调器、4G调制解调器、LTE调制解调器、蓝牙组件、射频接收器、天线或它们的组合。

根据本申请的一个实施例，天花结构210进一步包括固定装置。固定装置设置在环境物体之间与环境物体固定或者可拆卸地固定，以为提供天花结构的支撑。

在一些实施例中，固定装置为房间已有的屋顶结构。天花结构210的多层结构设置在已有的屋顶结构之上。具体而言，天花结构210的多层结构可以粘贴、镶嵌等方式直接设置在已有的屋顶结构之上；或者，通过膨胀螺栓、卡接件、销钉等固定到已有的屋顶结构之上；或者，通过安装到原有屋顶结构之上的龙骨上而实现固定。然而，以上的方式再移除天花结构210的多层结构时都需要破坏已有的屋顶结构。

在一些实施例中，天花结构210的固定装置不是房间已有的屋顶结构，因此天花结构210的安装和拆除都不会破坏已有的屋顶结构，这将为房间的快速装修、格局变换、风格转变提供便利条件。

根据本申请一个实施例，固定装置还可以是边缘固定件，边缘固定件可以设置在环境物体上，可以将天花结构的多层结构卡接在边缘固定件上，从而悬挂于环境物体之间，形成房间的智慧天花。根据本申请一个实施例，边缘固定件可以在第一状态和第二状态之间转换，在第一状态时，边缘固定件可以夹紧天花结构，从而可以将天花结构悬挂于环境物体之间；在第二状态时可以放开天花结构，从而可以将天花结构取下。

根据本发明的另一个实施例，固定装置是固定框架。固定框架的至少两个相对边包括伸缩结构以支撑在环境物体之间，提供必要的支撑力。天花结构多层结构能够以螺丝连接、卡接、挂接、磁吸等可拆卸的方式安装到固定框架上，从而在不破坏已有的屋顶结构的基础上实现本发明的智慧天花。

以上仅仅是通过举例的方式说明了本发明的智慧天花的技术方案。为了进一步说明本发明的技术方案，以下以具体实施例详细介绍本发明的智慧天花的结构。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本申请技术方案的理解，并不应当用来限制本申请的保护范围。

图3为根据本申请一个实施例的智慧建筑房间内的示意图。如图所示，房间300包括屋顶301、地面302以及墙壁303-305；其中，墙壁303-305之间相互连接，并分别与屋顶301和地面302连接，形成装配式建筑房间的内部空间。装配式建筑房间300的内部空间中还可以包括天花306，其设置在墙壁303与305之间。在一些实施例中，天花306还可以与墙壁304连接，有利于增加天花的稳定性。相对于天花306来说，墙壁303-305则可以被认为是环境物体。

如图所示，天花306包括固定装置307和天花主体308。固定装置307设置在环境物体上并靠近房屋的内屋顶处，用于承载天花主体308。天花主体308安装于固定装置307上，从而布设于环境物体之间，形成房间的天花。

在一些实施例中，天花主体308可以是一个整体或者包括多个组成部分。举例而言，天花主体可以是玻璃、塑料、木材、橡胶、树脂等中的一者或者其组合形成的板材；或者多个这样的板材组合而成；天花主体还可以是软膜天花(例如：光面膜、透光膜、锻光膜、鲸皮膜、金属面、基本膜、精印膜等)或轻质天花(例如：玻璃纤维吊顶、GRP天花吊顶、高晶轻质天花等)。

根据本申请一个实施例，天花主体308包括一个或多个玻璃表面。玻璃表面的特性有利于增加天花的应用。举例而言，玻璃部分可以被制作为LED显示屏，从而作为显示设备；玻璃部分可以被制作成发光部分，从而可以作为照明设备；以及玻璃部分还可以被电镀处理，从而可以作为镜子。

根据本申请一个实施例，天花主体308还可以包括但不限于：装饰板，例如：木纹板、纸板、石材板、釉面砖等、或者涂覆有墙漆、壁纸、墙布、墙泥、墙贴等材料的板材；装饰物，例如装饰画、照片、工艺品、纺织品、收藏品、花艺品等；灯具，例如吊灯、阅读灯、小夜灯、台灯等；以及家用电器，例如电视、电子相框、影响、通信设备等。

根据本申请一个实施例，天花主体308与屋顶301之间可以形成一定高度的天花空间309。天花空间309可以包括填充物。如本领域技术人员所理解，根据天花的实际应用的环境、条件、效果等因素的不同，天花306与屋顶301之间可以是不同的填充物。例如：泡沫、海绵、隔音棉、塑料填充剂、发泡材料等中的一者或多者。在一些实施例中，天花空间可以用于容纳天花的控制器和通信组件以及相应的电路或线缆。在一些实施例中，天花空间还可以用于容纳供电的电缆、用于提供空气的风道、用于提供或排出水的水管以及空调、压缩机、净水器、过滤器等辅助设备。在一些实施例中，天花空间也可以用于容纳家用电器，这些家用电器可以通过天花主体或天花主体上的开口于用于交互，或者直接以非接触的方式与用户互动。

根据本申请一个实施例，固定装置307可以为框架，其大小大致与屋顶大小相等，适于可拆卸的安装在墙壁303-305等高的位置处，有利于调节天花306与地面302或者屋顶301之间的平行。天花主体308安装在框架上，也位于墙壁303-305之间并靠近屋顶301。根据本申请一个实施例，框架不与屋顶连接或者仅仅与屋顶存在少量的连接(例如：灯具穿过、换气口位置等)。

如本领域技术人员理解，天花主体可以以多种挂载方式挂载到框架上。例如：天花主体的边沿包括多个挂钩，框架上相对应的位置包括多个柱体通过将多个挂钩挂载到多个柱体上实现将天花主体挂载到框架上。或者，在框架上设置卡接件，天花主体的边缘设置插入件，天花主体上的插入件插入到框架上的卡接件实现天花主体挂载到框架上。再或者，框架包括多个滑槽，天花主体上包括多个挂钩，通过将挂钩插入到滑槽中并滑入滑槽的末端实现天花主体挂载到框架上。如本领域技术人员所理解，现有技术中的其他挂载方式也可以应用于本方案中。

根据本申请一个实施例，天花主体还可以通过锁件挂载到框架上。锁件是独立与框架和天花主体的组件。锁件的一部分与天花主体连接，另一部分与框架连接，从而将天花主体锁紧在框架上。在一些实施例中，锁件包括第一位置，即锁紧位置；和第二位置，即自由位置。锁件可以在第一位置与第二位置之间移动。当锁件处于第一位置时，天花主体被锁紧在框架上。当锁件处于第二位置时，天花主体不被锁紧在框架上。当锁件处于第二位置时，锁件可以与框架和天花主体松脱，也可以不与框架和天花主体松脱，仍处于非锁紧的连接状态。在一些实施例中，锁件可以是夹具、夹紧器、夹头等。

根据本申请另一个实施例，固定装置307可以为边缘件，边缘件分别设置在墙壁303和305上等高的位置处，或者设置于墙壁303-305上等高的位置处，有利于天花306与地面302之间的平行。天花主体308与边缘件固定连接，可以悬挂于墙壁303和305之间，并位于屋顶301和地面302之间。根据本申请一个实施例，天花主体308仅仅通过边缘件悬挂于墙壁303和305之间，有利于安装或者拆卸天花306并不会破坏屋顶301的结构，并可以快速的对天花106进行拆卸或安装。在某些情况下，例如：天花主体需要穿过吊灯、换气口等，或增加天花主体308的平整度，天花主体308的局部可以与屋顶301进行连接。

如本领域技术人员所理解，天花主体308可以以多种方式固定到边缘件上。例如：天花主体的边沿包括多个挂钩，边缘件上相对应的位置包括多个柱体，通过将多个挂钩挂载到多个柱体上实现将天花主体固定到边缘件上。或者，在边缘件上设置卡接件，天花主体的边缘设置插入件，天花主体上的插入件插入到边缘件上的卡接件中，实现天花主体固定到边缘件上。在或者，边缘件上包括多个滑槽，天花主体上包括多个挂钩，通过加挂钩插入到滑槽中并滑入滑槽的末端实现天花主体固定于边缘件上。在或者，天花主体与边缘件之间通过连接件相互固定连接。如本领域技术人员所理解，现有技术中的其他固定方式也可以应用于本方案中。

根据本申请一个实施例，天花主体308可以通过其四周凸起的封边卡入边缘件中进行固定。天花主体308的四周可以进行封边处理，有利于增加天花主体的美观性、加固天花主体的强度、保护天花主体内部不受潮气或其他气体、液体等腐蚀、以及可以有效减少天花主体内部有害气体释放。根据本申请一个实施例，边缘件可以通过其内部特殊开口结构将天花主体308凸起的封边结构进行卡接，加热天花主体使其处于伸展状态，通过辅助工具可以将天花主体塞入到边缘件中，并可以对天花主体进行冷却，使得天花主体凸起的封边固定在边缘件中，并将天花主体张紧，从而实现天花的安装；当拆卸天花时，通过辅助工具可以将天花主体从边缘件中取出。当然，如本领域技术人员所理解，也可以预先对天花主体进行加热使其处于伸展状态。根据本申请另一个实施例，边缘件可以在第一状态和第二状态之间转换。当边缘件在第一状态时，天花主体可以自由伸入或者退出到边缘件。当边缘件在第二状态时，边缘件可以夹紧天花主体，完成天花的安装。

在一些实施例中，边缘件可以是夹具、夹紧头、夹头等。在一些实施例中，天花主体至少相对的两边还可是凸边、突起、卡凸、凸条、卡勾、卡扣、粘扣、螺钉等，或是孔、开口、卡槽、凹口、卡沟、凹陷等。

实施例1：固定装置为框架

图4为根据本申请一个实施例的天花框架的示意图。如图所示，框架400包括多根天花主梁401和多根副梁402。多个天花主梁401布置在相对的环境物体之间。副梁402设置在多个天花主梁401之间，一般垂直于天花主梁401，用于辅助天花主体的安装。在一些实施例中，多个天花主梁401副梁402还可以定义天花主体的位置，可以对天花主体进行限位。在一些实施例中，副梁402还可以对天花主梁进行限位，防止天花主梁移动。副梁402可以等间距或不等间距的布置。

天花主梁401和副梁402可以有多种位置关系。在一些实施例中，副梁402并不是必需的。天花主体可以直接安装在天花主梁401上。

在一些实施例中，天花主梁401和副梁402在同一平面内。一种情况是副梁402也布置在环境物体之间。天花主梁401穿过副梁402设置在环境物体之间。一个副梁402在两个端头之间与多个天花主梁401接触。另一种情况是，副梁402设置在两根相邻的天花主梁401之间。副梁402的两个端头分别设置在两根相邻的天花主梁401上。从另一个角度看，副梁402可以设置在天花主梁401的两端，即天花主梁401仅在两端与副梁402接触，从而在相邻的天花主梁401之间围出一个区域以容纳天花主体。或者，副梁402可以设置在天花主梁401的中间位置，将相邻的天花主梁之间围出的区域分割成不同的区域以容纳不同的天花主体。

在另一些实施例中，天花主梁401和副梁402在不同的平面内。换言之，天花主梁401和副梁402的高度不同。天花主梁401设置在环境物体之间。副梁402可以安装在相邻的天花主梁401上，也可以跨越一个或多个天花主梁401。副梁402可以安装在天花主梁401的两端，也可以安装在天花主梁401的中间位置。

在一些实施例中，天花主梁401与副梁402的位置关系可以为以上中的一者或者多者的组合，从而提供更为灵活的天花主体的安装方式，提高天花的美观性。

根据本申请一个实施例，框架400的天花主梁401和副梁402可以是铝型材，或者其他型材或者材料。型材是优选的实施例，由于型材的标准化，可以根据需要截取不同长度的型材，以满足使用需求，根据本申请一个实施例，天花主梁401和副梁402可以选用不同的型材，也可以选用同一型材。天花主梁401和副梁402均采用同一型材有利于框架型材的统一，减少开模数量，减少制作成本，并有利于型材的通用性。

本领域中已有的天花主梁和副梁的连接方式均可以应用于本申请技术方案。例如：通过带孔的副梁、带钩的副梁、带槽的副梁、带凸块的天花主梁和副梁实现天花主梁和副梁的连接。

在本申请的一个方案中，天花主梁可以包括一个或多个张力部件。在安装时，张力部件可以经控制而伸出从而使得天花主梁抵顶在环境物体(例如：墙壁303和305)之间。在拆卸时，张力部件可以经控制而缩回从而天花主梁脱离在环境物体之间的抵顶状态，从而能够从环境物体之间取下。通过多个包括张力部件的天花主梁，框架可以牢固地支撑在环境物体之间，能够承载天花主体的重量。在一些实施例中，张力部件为伸缩杆、伸缩头、液压杆等。

在申请的另一个方案中，天花主梁包括多个转换件。多个转换件能够将作用于天花主梁上的垂直拉力转换成水平方向的压力或拉力，并且将压力或拉力转换到环境物体(例如：墙壁303和305)上。通过多个包括转换件的天花主梁，框架可以更加牢固地支撑在环境物体之间，提高承载天花主体308的能力。在一些实施例中，转换件为拱件或拉件。

下面将介绍本申请一个实施例的天花主梁的结构。优选地，副梁可以采用与主梁相同或相似的结构。

图5为根据本申请一个实施例的天花主梁示意图。图6为根据本申请一个实施例天花主梁爆炸图。如图所示，天花主梁401包括主梁501以及伸缩件，提供支撑力以悬挂天花主体。

参考图6，主梁501的截面呈矩形，并且内部中空，有利于减少材料的使用，可以减轻梁的重量，便于安装和运输。如本领域技术人员所理解，主梁的截面还可以是其他形状。例如：圆形、椭圆、其他多边形等。在一些实施例，主梁的内部还可以包括加强部件，如加强筋、加强肋等(图中未示出)，其可以用于加强主梁的强度，增加其本身的强度，防止其发生受力变形。在一些实施例中，主梁上还可以包括孔、沟、槽等或突起、卡扣、粘扣等连接部，用于与副梁或者与天花主体之间连接。

在本实施例中，天花主梁401包括伸缩件，其可以经控制而伸出从而使得主梁501抵顶在环境物体之间，或者经控制而缩回从而使得主梁501脱离环境物体。

根据本申请一个实施例，天花主梁401包括第一可伸缩件502，其位于主梁501的一端或两端。如图所示，第一可伸缩件可以包括蹄脚503，其用于与环境物体接触。如图所示，蹄脚503进一步包括垫盘504和螺杆505。垫盘504设置于主梁501的一端，可以增大与环境物体的接触面积。根据本申请一个实施例，垫盘的材料可以是镀锌钢、不锈钢、加强尼龙或橡胶等。根据本申请一个实施例，螺杆可以是镀锌钢螺杆、不锈钢螺杆、加强尼龙螺杆或镀镍螺杆等。在某些实施例中，蹄脚503还可以不包括垫盘504。

根据本申请一个实施例，蹄脚503与环境物体之间的接触处还可以包括防滑垫506，其可以防止主梁调节过程中发生侧滑，同时还可以通过自身形变量检测主梁的预应力是否达到可以支撑挂载物。根据本申请一个实施例，防滑监测垫可以橡胶、硅胶、塑料、金属等。

参考图6，主梁501包括端面连接板507。如图所示，端面连接板507大致呈矩形，其面积与主梁501端面外接矩形的面积相同或者略小。端面连接板507安装到主梁501的端面，对主梁的内部结构进行封闭保护。根据本申请一个实施例，端面连接板507的材料可以是镀铬刚或铝合金等。

在一些实施例，在主梁501的各个角包括圆弧槽。根据本申请一个实施例，圆弧槽的内表面还可以包括螺纹。根据本申请一个实施例，圆弧槽开口的圆心角可以是0°＜θ＜45°。根据本申请一个实施例，圆弧槽也可以是通孔。端面连接板上包括多个连接孔508，其位置与主梁501上的圆弧槽相对应。通过螺钉可以将端面连接板与主梁之间连接固定。

如本领域技术人员所列理解，预留连接孔通过螺钉连接仅仅只是连接固定的一种实施方式，本领域中已有的其他实施方式均可以应用于本申请技术方案。例如：胶水粘和、铆钉连接或焊接等。

在一些实施例中，端面连接板507上还包括圆孔，其可以用于主梁与蹄脚503之间连接。例如，圆孔内可以包括螺纹，螺杆505可以安装到端面连接板507的圆孔上，并能够相对于主梁501伸出或缩回。通常地，圆孔可以设置于端面连接板507的中心处，以有利于主梁501的受力平衡。

在一些实施例中，圆孔形成于端面连接板507上的圆筒509中。圆筒509伸入主梁501中，可以用于加强主梁501的端面连接板507与蹄脚503之间的连接。在一些实施例中，圆筒509还可以向主梁501外突出，可以形成连接轴肩，防止连接时各个部件之间发生干涉。

在一些实施例中，进一步地，第一可伸缩件还可以包括套管510。如图所示，套管510为阶梯状，其包括直径较大的第一段511，其可以用于与螺杆505连接。例如，套管直径较大的第一段511可以包括内螺纹，便于直接与蹄脚螺杆505连接。套管510还包括直径较小的第二段512，其可以伸入到端面连接板507的圆孔中。直径较大的第一段与直径较小的第二段之间形成管肩513，其可以卡在端面连接板507上，对套管510其限位作用。套管510隔离了蹄脚503与端面连接板507，可以避免因蹄脚螺杆转动导致主梁转动。

在一些实施例中，进一步地，第一可伸缩件还可以包括调节部件，其可以用于调节主梁501的长短，用于产生预应力提供支撑力。例如，调节部件还可以是调节螺母。调节螺母安装在蹄脚503的螺杆505上。通过转动调节螺母，可以控制螺杆505进入端面连接板507的长度，进而可以调节主梁501的长度。

在一些实施例中，进一步地，如图所示，调节部件可以是调节螺管514。调节螺管514的一端包括螺纹，能够容纳蹄脚503的螺杆505。调节螺管514的另一端能够插入到套管510直径较大的第一段中。通过拧动调节螺管，可以对螺杆505伸入套管510内的长短进行调节，进而达到方便调节主梁501产长短的目的。

在一些实施例中，进一步地，第一可伸缩件还可以包括锁紧结构515，例如锁紧螺母。锁紧结构515用于锁紧调节部件，防止因调节部件松动导致主梁长度变化，影响天花主梁支撑力，从而影响框架的稳定性。

根据本发明的一个实施例，天花主梁401包括第二可伸缩件。主梁501包括多个主梁段。主梁501的每一主梁段都具有类似的结构。例如，各个分段的主梁的端面都包括端面连接板507。第二可伸缩件设置于两个主梁段之间。如图所示，第二可伸缩件包括螺杆516。在螺杆516上设置的一个或两个调节螺母517。通过调节螺母517能够控制螺杆516进入主梁段的长短，从而可以调节主梁的长度，使得主梁501产生预应力。

根据本发明的一个实施例，天花主梁401包括一个或多个第一可伸缩件和第二可伸缩件。

本领域技术人员应当理解，以上仅仅是张力部件的一些实施例。张力部件还可以是气缸或液压缸和推杆。例如，气缸或者液压缸可以设置在主梁的一端或者两根主梁段之间，通过加压推动推杆伸出，或减压释放推杆缩回。在一些实施例中，张力部件还可以是弹簧结构、齿轮齿条结构、蜗轮蜗杆结构、滚珠丝杠结构或膨胀材料等。这些张力部件的实施例都在本发明的范围之中。

图7为根据本申请一个实施例的天花主梁和副梁之间连接件的示意图。当然，如本领域中技术人员所理解，通过图示的连接件连接天花主梁和副梁仅仅是本申请的一种方式，本领域中已有的其他连接主梁和副梁的方式均可以应用于本申请技术方案。例如：S型勾、手脚架扣件、吊钩、螺栓、或者直接焊接、铆接、粘和等。

如图所示，连接件700包括U型槽701和两个弯勾702、703；其中，弯勾702和703平行分别位于U型槽的两端，并且与U型槽垂直。U型槽可以容纳副梁穿过，而弯勾702和703可以勾到天花主梁上，从而可以将副梁和天花主梁连接起来。当然，如本领域技术人员所理解，天花主梁也可以穿过U型槽，弯勾勾到副梁上，从而将天花主梁和副梁连接起来。根据本申请一个实施例，U型槽的宽度与天花主梁或者副梁的宽度相同。

在一些实施例中，连接件700还可以包括一个或多个卡凸704，其设置于U型槽的侧壁，并向U型槽中突起，其可以用于卡接副梁或者天花主梁，防止进入U型槽中的副梁或者天花主梁脱落。如图所示，连接部包括连接板705和固定螺钉706。其设置于U型槽的端头处，其用于将连接件固定到天花主梁或副梁上，从而可以将副梁和天花主梁进行连接。连接板705由U型槽的端头向外延伸，固定螺钉706固定在连接板705上。通过转动固定螺钉706，可以缩短固定螺钉706与弯勾702和703之间的距离，从而可以实现到天花主梁或者副梁的固定。

图8A和图8B为根据本申请一个实施例的天花主体示意图。如图所示，天花主体308包括天花板801和边框802。其中，边框802用于固定天花板801以及将天花板801连接到框架上。根据本申请一个实施例，天花板801和边框802为一体成型或者通过粘合方式成为一体。如本领域技术人员所理解，胶水粘和仅仅只是连接的一种实施方式。本领域中已有的其他实施方式均可以应用于边框与天花板之间的连接。例如：通过螺栓或螺钉连接、铆钉铆接或边框的边缘设置卡接件，天花板的边缘设置插入件，天花板的插入件插入到边框的卡接件，实现之间的固定连接等。

如图所示，天花板801可以是一个呈矩形的整板，如本领域技术人员所理解，根据具体的使用需要，天花板可以有不同的形状，或者还可以是多块拼接而成。例如：天花板可以包括多个条状板、多个矩形板或多个不规则的板。根据本申请一个优选的实施例，天花板可以是玻璃、装饰板、装饰物、实用物、灯具、家用电器等。

如图所示，边框802为一个矩形骨架，设置在天花板的四周。如本领域技术人员所理解，边框的形状与天花板形状类似，根据天花板形状的变化而改变。根据本申请一个实施例，边框802可以是多个部分拼接而成，便于随意更换不同材料类型的天花板。

如图所示，边框包括4条边，4边分别设置于天花板一侧的四周。根据本申请一个实施例，边框的4条边均可以包括翻折803，其可以包裹天花板的边缘，从而可以对天花板进行保护。在一些实施例中，边框的4条边不一定均包括翻折。例如：2条边包括翻折、3条边包括翻折等。在一些实施例中，同一条边上的翻折可以有不同的形式。例如：翻折间隔设置、仅端头部分设置、仅中间部分设置、一条边上全部设置等。在一些实施例中，边框还可以不包括翻折，边框仅设置于天花板的一侧。

根据本申请一个实施例，边框至少相对的两边还可以包括挂载条804和805，其用于将天花主体挂载于框架上。如图所示，相对两边的挂载条804和805均向同一方向延伸，并且挂载条804平行于天花板，而挂载条805与天花板之间存在一定的角度，这样有利于天花主体之间相互搭接，并方便天花主体安装到框架上或者拆卸下来。根据本申请一个实施例，挂载条805的端头还可以包括弯勾，有利于天花主体与框架之间的卡接。

图9为根据本申请一个实施例天花主体安装示意图。如本领域技术人员所理解，图中仅仅示意性的示出了一块天花主体的安装过程，是为了说明本申请天花主体具体的安装方式。

如图所示，在安装时，先将天花主体的挂载条804插入到一根天花主梁或副梁的上方，然后将挂载条805绕过相邻的另一根天花主梁或副梁的上方，最后向下按压天花主体挂载条805一端，实现将天花主体安装到框架上。其中，挂载条805绕过天花主梁或者副梁，天花板即可以对框架结构进行掩盖，有利于天花整体的美观和统一。在拆卸时，先向上推动天花板挂载条805的一端，然后将挂载条805绕过天花主梁或副梁，最后抽出挂载条804，即可以取下天花主体。根据本申请一个实施例，当安装好第一块天花主体时，下一块天花主体的挂载条804会压到第一块挂载条805上，后续每块天花主体依次按压，实现天花主体之间的勾搭，有利于形成整体的天花结构，提高天花结构的强度和稳定性。

本申请中天花结构通过预先在相对的两个环境物体之间设置天花主梁，通过天花主梁自身产生张力支撑于相对的环境物体之间，然后在天花主梁之间悬挂副梁形成天花结构的框架，当形成框架后，将一块或多块天花主体安装到框架上，完成天花结构的安装。

当然，如本领域技术人员所理解，本申请天花结构会随着房间跨度的增大，或者天花主体重量的增加，从而导致框架天花主梁的中心处受力下沉。通过伸缩件增加天花主梁两端的支撑力有利于缓解或者避免这种情况。然而，在跨度较大的情况下，即使采用了增加伸缩件的方式增加针对环境物体的压力，有时也不足以弥补天花主体的重量引起的垂直拉力，容易出现天花下垂的情况。

为了解决这一技术问题，本发明提出了增加转换件的方式，将垂直拉力转换成水平方向的压力或拉力。优选地，在一些实施例中可以同时采用增加伸缩件和转换件的方式，从而更好地解决大跨度天花下垂的问题。

在以下的实施例中，天花主梁中的主梁可以采用与之前实施例类似的结构，这里不再赘述。图10A示出了根据本发明的实施例的增加单个拱件的天花主梁的示意图。如图10A所示，在主梁1001上选择地增加单个拱件1002、1003、1004中的一者或者多者。单个拱件1002、1003、1004均为向上方拱起的拱形件。拱件1002完全位于主梁1001的上方；拱件1003一部分位于主梁1001的上方；另一部分位于主梁1001的下方；而拱件1004完全位于主梁1001的下方。

以拱件1002为例，拱件1002向上拱起，并且两端固定于环境物体或主梁上。拱件1002通过多个拉索(或拉杆)与主梁1001连接。当主梁1001受到垂直方向的拉力时，通过拉索向拱件1002施加向下的拉力。由于拱件1002向上拱起，拱件1002受到向下的拉力后，拱件1002的两端向外施加水平的压力。拱件1002受到向下的拉力越大，拱件1002的两端向外施加的水平压力越大。由此，将当主梁1001受到垂直方向的拉力转换成了水平方向的压力。

在更为简单的实例中，拱件1002的两端固定于主梁1001上，而主梁1001与拱件1002之间的拉索也不是必需的。主梁1001受到垂直方向的拉力能够直接转换成拱件1002对于主梁1001的水平压力。单个拱件1003的作用方式类似，这里不再赘述。对于拱件1004，主梁1001可以直接设置在拱件1004之上，从而将主梁1001受到垂直方向的拉力变成施加于拱件1004的向下的拉力，再经由拱件1004转换成水平方向的压力。

图10A仅仅示出了转换件的原理性示意图。如本领域技术人员所理解的，以上原理能够以不同的方式实现，而这些方式都在本发明的范围之中。

图10B示出了根据本发明的实施例的增加两个拱件的天花主梁的示意图。如图所示，在主梁1001上选择地增加两个拱件1005和1006，二者均为向上方拱起的拱形件。两个拱件1005和1006的一端固定于环境物体或主梁1001上，另一端也固定于环境物体或主梁1001上。或者，两个拱件1005和1006的一端固定于环境物体上，另一端相互固定。如前所述，两个拱件1005和1006固定于环境物体的一端也可以固定于主梁1001上。两个拱件1005和1006通过多个拉索与主梁1001连接。与图10A类似，主梁1001受到垂直方向的拉力转换成两个拱件1005和1006向外施加的水平方向的压力。

图10B仅仅示出了转换件的原理性示意图。如本领域技术人员所理解的，以上原理能够以不同的方式实现，而这些方式都在本发明的范围之中。

图10C示出了根据本发明的实施例的增加两个拉件的天花主梁的示意图。如图所示，在主梁1001上选择地增加两个拉件1007和1008。拉件1007和1008的第一端均高于主梁1001，并且二者之间通过悬索1009连接。悬索1009与主梁801之间通过多个拉索(或拉杆)连接。拉件1007和1008固定于环境物体上。优选地，拉件1007和1008的第二端低于主梁1001，以提供使得与环境物体之间的固定更为牢固。当主梁1001受到垂直方向的拉力时，通过拉索向悬索1009施加向下的拉力。悬索1009向拉件1007和1008的第一端向外施加向内的拉力。由于拉件1007和1008固定于环境物体上，主梁1001受到垂直方向的拉力转换为拉件1007和1008对于环境物体的水平拉力。

图10C仅仅示出了转换件的原理性示意图。如本领域技术人员所理解的，以上原理能够以不同的方式实现，而这些方式都在本发明的范围之中。

图11A和11B以及图12A和12B分别示出了基于图10A和图10B原理的天花主梁的具体实施例，以进一步说明本发明的技术方案。

图11A和图11B为根据本申请一个实施例的天花主梁示意图。如图所示，天花主梁包括主梁1110和横梁1120。主梁1110可以采用与之前实施例中主梁类似的结构。优选地，主梁1110可以固定于环境物体上，也可以自身产生张力而支撑在环境物体之间。在一些实施例中，主梁1110可以包括第一或第二可伸缩件。

横梁1120设置于主梁1110的上方。在一些实施例中，横梁1120为两端设置在主梁1110上的向上拱起的弧形件。在一些实施例中，如图所示，横梁1120通过两端的侧杆1121和1122与主梁1110连接。横梁1120与侧杆1121和1122形成整体大致呈向上的弧形，以实现拉力到压力的转换。

在一些实施例中，横梁1120、侧杆1121和主梁1110之间均为可转动的轴连接。优选地，侧杆1121与主梁1110之间的角度经控制不得大于90度。例如，可以通过增加限位机构以限制侧杆1121旋转的范围。侧杆1122一侧可以类似的设置。由此，横梁1120与侧杆1121和1122通过两侧的轴连接形成了拱件类型的转换件。当主梁1110受到垂直方向的拉力时，侧杆1121和1122对于水平方向的压力增加。主梁1110受到垂直方向的拉力越大，侧杆1121和1122对于水平方向施加的压力也越大，从而提高了主梁1110的承载能力。

在一些实施例中，横梁1120、侧杆1121和1122可以为与主梁1110相同的型材，以利于型材使用的统一。在一些实施例中，主梁1110和横梁1120之间还可以包括多个拉索或拉杆1111，其等间距或者不等间距地设置。利用横梁向上的拉力来提拉主梁1110，从而防止主梁1110局部下沉。

在一些实施例，拉杆1111包括拉杆主体1112和连接头1113、1114。其中，连接头1113和1114设置于拉杆主体的两端，并分别与横梁1120和主梁1110活动连接。根据本申请一个实施例，连接头1111与拉杆主体连接处可以包括螺纹，拧动拉杆主体，连接头可以远离或者靠近拉杆主体，以便于调整横梁与主梁1110之间的间距。

在一些实施例中，主梁1110包括连接件1130，其可以用于将主梁1110与环境物体连接。在一些实施例中，连接件1130还可以用于提供主梁1110的伸缩能力。

根据本申请一个实施例，横梁1120或侧杆1121和1122可以连接在连接件1130上。如图所示，连接件1130包括连接杆1101，连接杆1101可以用于与主梁1110连接。优选地，连接杆1101的形状可以与主梁1110的形状相同，有利于型材使用的统一。在一些实施例中，连接杆1101包括连接杆主体和端面连接板。端面连接板安装在连接杆主体的一端。通过连接螺杆将连接杆1130的端面连接板与主梁1110的端面连接板相连。连接螺杆上包括调节螺母。通过调节螺母能够控制连接螺杆进入连接杆1101或者主梁1110的长度，从而实现类似于第一伸缩件的功能。

在本实施例中，主梁1110通过调节长度能够产生内张力，支撑在环境物体之间。进一步地，利用横梁1120将垂直方向上的拉力转换成水平方向的压力，能够进一步提高主梁1110的承载能力。

图12A和图12B为根据本申请另一个实施例的天花主梁示意图。如图所示，天花主梁1200包括主梁1210。主梁1210与之前实施例中介绍的主梁的结构相似，故在此不在赘述。优选地，主梁1210的两侧包括类似的结构。下面仅以一侧为例来说明。

如图所示，主梁1210的一侧增加了承载杆1201和第一牵引杆1202。承载杆1201的一端设置于主梁1210上；另一端与第一牵引杆1202的一端连接；第一牵引杆1202的另一端设置于主梁1210上。承载杆1201与第一牵引杆1202形成整体大致呈向上的弧形，有利于拉力的转换。

在一些实施例中，承载杆1201与第一牵引杆1202和主梁1210之间均为可转动的轴连接。优选地，第一牵引杆1202和主梁1210之间的角度经控制不得大于90度。例如，可以通过增加限位机构以限制第一牵引杆1202旋转的范围。在一些实施例中，承载杆1201另一端设置于主梁1210上靠近主梁1210中心的位置，有利于增加跨度。

在一些实施例中，进一步包括第二牵引杆1203，其一端设置于承载杆1201或第一牵引杆1202上，另一端设置在主梁1210上第一牵引杆的外侧。由于第二牵引杆相比较于第一牵引杆来说更远离主梁1210的中心，既有利于控制第一牵引杆1202和主梁1210之间的角度，也有利于加强所形成的拱形的力矩，增加主梁1210的承载能力。根据本申请一个实施例，第二牵引杆的位于主梁上方的一端高于承载杆位于主梁上方的一端，有利于增加形成拱形的力矩。

在一些实施例中，承载杆1201与主梁1210之间还可以包括拉杆(图中未示出)，其可以等间距或不等间距的设置，有利于提高主梁1210的承载能力。

根据本发明的一个实施例，天花通过多个主梁固定在环境物体上或者支撑在环境物体之间。为了能够快捷地安装和拆卸装配式住宅中房间内的附加部分，减少对于房屋的破坏，用于固定天花的环境物体可以是可移动隔墙(也可以称为内张力墙)、可移动柱等非原有房间的设施。在一些实施例中，环境物体可以为内张力墙。内张力墙支撑在例如房间的地面和屋顶之间，而不与房间的墙壁固定，因此能够方便快捷地安装、拆除、以及在房间中移动。本发明中一些实施例的天花与内张力墙配合，能够实现墙壁与天花共同的快速布置、移动和移除，从而使得房屋的格局和装修能够快速改变。申请号为201910295819.8，申请日为2019年4月12日，发明名称为一种装配式建筑及内张力墙体的专利申请中公开了多种类型的内张力墙。该专利申请以其全部内容在此通过引用被并入本文。该专利申请中所有内张力墙的实施例均可以成为本申请中的环境物体而应用于本申请技术方案中。

图13A和图13B为根据本申请一个实施例的天花主梁与模块墙配合的示意图。如图所示，环境物体为模块墙，其为内张力墙的一种。

如图所示，模块墙1310的多个墙块。各个墙块通过可伸缩件产生张力支撑在房屋的屋顶与地面之间。天花主梁1311包括主梁1312。主梁1312的端头包括连接杆1313和连接片1314。利用连接片1314可以方便地将主梁1312固定。

如图所示，连接杆1313包括开口，其可以用于容纳连接片1314并与连接片1314固定。连接片1314的形状大致上呈矩形。当然，如本领域技术人员所理解，连接片1314还可以有其他形状。例如：圆形、L型、椭圆形等。在一些实施例中，连接片1314上还包括多个连接孔，其用于连接片1314与模块墙之间的连接。

如图所示，天花主梁的连接片1314上设置的通孔可以容纳模块墙的可伸缩件穿过，从而可以将天花主梁连接到模块墙1310上。在一些实施例中，模块墙1310上具有扁平的开口1315。天花主梁的连接片1314容纳于模块墙的开口1315中。扁平的开口1315还可以对连接片进行限位，防止其发生转动。连接片1314上的通孔可以容纳可伸缩件的蹄脚1316穿过。同样地，蹄脚1316能够对连接片1314的位置进行限定，防止其发生水平移动。优选地，连接片1314贯穿模块墙。这样有利于将天花主梁的之间的内张力传导至房间的承载墙或者承重柱上，或者可以平衡相邻两根天花主梁之间的张力，避免隔墙承受天花的内张力。

本领域技术人应当理解，能够采用多种方式将天花主梁安装到内张力墙上。以上通过连接片的固定方式仅仅是其中一种。本发明并不限定二者之间的具体连接方式。现有技术中的其他连接方式也在本发明的保护范围之中。

图14为根据本申请一个实施例的天花安装方法的流程图。如图所示，示例性的天花安装方法包括如下步骤：

在步骤1410，将框架固定于环境物体之间。框架的安装能够为天花主体安装提供基础。在一些实施例中，框架的安装包括：将天花主梁抵顶于环境物体之间，然后将一个或多个副梁承载于一个或多个天花主梁上，即可以实现框架的安装。在一些实施例中，如果主梁包括多个主梁段，可以先将主梁进行拼接，将拼接好的主梁固定在环境物体之间。在一些实施例中，可以调节主梁产生张力，以加强主梁与环境物体之间的固定。例如，调节天花主梁一端或两端的第一可伸缩件或者调节主梁段之间的第二可伸缩件以产生张力以产生张力。

在步骤1420，将一个或多个天花主体挂载到框架上，实现天花的安装。在一些实施例，天花主体相对的两边包括挂载条，其可以用于将天花主体挂载于固定框架上。

根据本申请一个实施例，将伸出天花主体一边的挂载条承重梁或者副梁上方，将伸入天花主体内的挂载条绕过相邻的承重梁或副梁，使得伸入天花主体内的挂载条到达相邻承重梁或副梁的上方，然后向下按压或者拉拽天花主体，即可以实现将天花主体卡接在固定框架上。

在步骤1430，调节天花主梁的转换件与主梁之间的拉杆或者拉索以调整主梁的水平度。在一些实施例中，如果安装天花主体后，出现了天花主梁下垂的情况，则可以通过缩短转换件与主梁之间的拉杆或者拉索的长度，将天花主梁调至水平，从而实现整体的美观。

本申请公开的天花结构，可以快速的安装或者拆卸，从而可以节省装修房间的时间、人力、物力。而且，本申请天花结构通过内张力支撑于环境物体之间，并通过特殊的拱件或拉件增加天花的承重能力，防止其发生下垂。

实施例2：固定装置为边缘件

图15A和图15B为根据本申请一个实施例的边缘件示意图。图15A和图15B分别为边缘件的主视图和侧视图。

如图所示，边缘件1500可以是截面相同的直形或弧形型材，其可以是一根型材，也可以是多根型材，其包括连接部1510和悬挂部1520。其中，连接部1510用于边缘件1500与张力部件之间相互连接，从而可以将边缘件1500固定到张力部件上；悬挂部1520用于边缘件1500与天花主体之间的连接，悬挂天花主体，从而可以将天花主体悬挂于张力部件之间。

根据本申请一个实施例，悬挂部可以包括容置空间以及固定件。其中，容置空间用于容纳天花主体，天花主体凸起的封边可以进入容置空间，并被锁定于容置空间中；固定件能够在天花主体的一部分或者凸起的封边进入容置空间后将其固定于容置空间中。根据本申请一个实施例，固定件可以是孔、开口、卡槽、凹口、卡沟、凹陷等，或是突起、卡凸、凸条、卡勾、卡扣、粘扣、螺钉等。

根据本申请一个实施例，边缘件1500可以是铝型材，或者其他型材或材料。型材是优选实施例。由于型材的标准化，可以根据需要截取不同长度的型材以满足使用的要求。

根据本申请一个实施例，本申请边缘件1500选用特殊的型材，以方便与张力部件的连接以及固定天花主体。

下面将详细介绍本申请边缘件选用的型材。

根据本申请一个实施例，连接部1510的形状为“L”型，其包括第一边1501和第二边1502。其中，第一边1501与张力部件相接触，并与张力部件相连接；第二边1502用于连接悬挂部1520，可以将悬挂部连接到张力部件上，从而可以将天花主体悬挂于张力部件之间。根据本申请一个实施例，第一边1501上还包括突起1503，其设置于第一边1501的侧壁上，并沿第二边方向延伸，用于连接部与张力部件之间的卡接，从而有利于加强二者之间的连接。如本领域技术人员理解，本领域中已有的其他连接方式均可以应用于本申请技术方案。例如：粘和、螺栓连接、铆接或焊接等等。

根据本申请一个实施例，悬挂部1520的形状为类似于“n”字型，其包括第一固定板1511和第二固定板1512。其中，第一固定板1511和第二固定板1512形成了悬挂部1520的容置空间。第一固定板1511的侧壁与连接部1510第二边的端头连接，并包括弯勾1513。第二固定板1512的形状类似于“L”型，其一边的侧边与第一固定板1511远离弯勾一端固定，另一边包括弯勾1514，其中，弯勾1513和弯勾1514相对并间隔设置，从而使得二者之间形成一个容置空间开口1515，便于天花主体的封边进入。根据本申请一个实施例，容置空间开口1515的宽度小于容置空间内部的宽度。根据本申请一个实施例，天花主体凸起的封边的高度或宽度大于容置空间开口的宽度。

根据本申请一个实施例，弯勾1513、弯勾1514中一者或两者的端头均可以包括突起，有利于卡接进入容置空间开口1515的天花主体的封边(图中虚线部分所示)，并且还可以防止天花主体的封边脱落。如本领域技术人员所理解，本领域中其他卡接方式均可以应用于本申请技术方案。例如：外加卡接件、增加弯勾的摩擦力等等。

参考图15B，根据本申请一个实施例，辅助工具可以将加热后天花的封边穿过容置空间开口1515，并通过弯勾1513和弯勾1514，塞入到容置空间中，卡接在弯勾1513和第二固定板第二边的侧壁之间。其中，弯勾1514可以加强卡接部与天花主体封边之间的卡接，并可以有效的防止天花主体封边受力脱离。

根据本申请一个实施例，边缘件的连接部可以通过第一边1501与张力部件相连，从而可以将边缘件固定到张力部件上。以下将详细的说明本申请边缘件的应用。

图16A-图16C为根据本申请一个实施例的边缘件应用示意图。图16A和图16B分别为边缘件应用的主视图和侧视图；图16C为图16B中A处局部放大图。

根据本申请一个实施例，张力部件可以是可移动墙(可以称为内张力墙)。在一些实施例中，张力部件可以是可移动墙的支撑杆。如图所示，图中张力部件为申请号201910295819.8专利申请中讨论的实施例3：单面隔墙。当然，该专利申请中其他实施例也可以应用于本申请技术方案中，该专利申请以其全部内容在此通过引用被并入本文。

如图所示，单面隔墙1610集成了边缘件，其可以用于天花主体的挂载固定。如本领域技术人员所理解，当房屋全部墙面均布设上述的单面隔墙1610后，可以由任意两面或多面墙壁上的边缘件上挂载固定天花主体，从而形成了房屋的天花。

根据本申请一个实施例，单面隔墙1610可以可拆卸的支撑在环境物体之间，并能够在有张力的第一状态和无张力的第二状态之间转换；当在第一状态时，单面隔墙可以支撑在环境物体之间；当在第二状态时，单面隔墙可以脱离环境物体。根据本申请一个实施例，环境物体可以是内屋顶、地面或其结合。在一些实施例中，环境物体也可以是墙、柱、立物中的一者或多者。

根据本申请一个实施例，边缘件连接部第一边未设置突起一侧与墙壁的墙面(类似于申请号201910295819.8专利申请中实施例3单面隔墙的挂件)接触，单面墙的边框可以包裹连接部的第一边1501，从而可以将边缘件连接到墙壁上，而边框上还可以设置有与突起1503相配合的卡接结构，有利于加强墙壁与边缘件之间的连接。如本领域技术人员所理解，本申请中其他连接方式均可以应用于本申请技术方案。例如：铆接、螺钉连接、焊接、粘和等等。

根据本申请一个实施例，张力部件还可以是其他墙体(如：房间外墙、现有屋内隔墙等)、立柱、立物等。通过螺栓或铆钉等可以将边缘件连接部的第一边连接到张力部件上，从而可以实现天花主体的挂载固定。根据本申请一个优选的实施例，房间中多个张力部件上的边缘件应满足在同一水平面上，有利于形成天花的平整性。

图17为根据本申请一个实施例的天花安装施工方的法流程图。

在步骤1710，首先，先将边缘件固定在房间四周的张力部件上。张力部件可以支撑在环境物体之间，并在第一状态和第二状态之间转换，当在第一状态时，张力部件能够产生张力支撑在环境物体之间；在第二状态时，张力部件不存在张力脱离环境物体之间。

在步骤1720，将天花主体转换为伸展状态。根据本申请一个实施例，对天花主体进行加热，天花主体受热后可以进行伸展。例如：可以使用热风机吹拂天花主体。

在步骤1730，在天花主体处于伸展状态时，将天花主体的边缘固定在边缘件上。根据本申请一个实施例，可以通过辅助工具将天花主体的一部分或者凸起的封边塞入到边缘件中固定。根据本申请另一实施例，边缘件可以通过开合加紧天花主体，并可以在打开状态和关闭状态之间相互转换。当边缘件在打开状态时，将天花主体的一部分或凸起的封边塞入到边缘件中，当边缘件处于关闭状态后，可以将天花主体固定到边缘件上。

在步骤1740，当步骤1730将天花主体固定到边缘件上后，将天花主体转换为回缩状态，并张紧地悬挂于边缘件之间，形成本申请的天花。根据本申请一个实施例，可以对天花主体进行冷却以使其转化为回缩状态。例如：使用冷风机吹拂天花主体。在一些实施例中，也可以是自然冷却。

本申请公开的天花结构，可以快速的安装或者拆卸天花，从而节省了装修房间的时间、人力、物力。而且，本申请天花结构不会与房屋屋顶连接或仅仅存在少量连接，因此安装或者拆卸并不会影响房屋原有的结构。

本申请的智慧天花通过预先在环境物体上搭设固定装置，然后在固定装置上固定天花主体，通过天花主体与屋顶之间形成的空腔中布设各种光学或电学部件，可以实现天花的自发光、显示、触控、播放声音、温度控制等功能，从而可以实现人与天花之间的交互。还可以实现房屋装修布局或内容的快速变换，可以提供全景光、全景声及全景影像的融入式体验，极大的促进了智能化住宅的推进。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (18)

1.一种智慧天花，包括：

天花结构，其包括显示部分，其中，所述显示部分的面积占据所述天花结构30％、50％、80％或90％以上的面积；以及

控制器，其与所述显示部分通信；

其中，所述显示部分经配置以接收所述控制器指令，并将所述指令转换为图像或影像显示。

2.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，所述显示部分包括：

表面层；

所述表面层之下的显示层；以及

所述显示层之下的衬底层。

3.根据权利要求2所述的智慧天花，其中，所述表面层经过防滑、防划、防污处理中的一者或多者。

4.根据权利要求2所述的智慧天花，其中，所述衬底层为玻璃。

5.根据权利要求2所述的智慧天花，其中，所述衬底层包括：

第一衬底层；

第二衬底层；以及

所述第一衬底层和所述第二衬底层之间的温控层，其与所述控制器通信。

6.根据权利要求2所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：所述表面层之下所述显示层之上的触控层，其与所述控制器通信，并经配置以接收用户输入，并将所述用户输入的指令发送到所述控制器。

7.根据权利要求6所述的智慧天花，其中，所述触控层为电容式或电阻式。

8.根据权利要求2所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：照明层，其设置在所述表面层之下，与所述控制器通信。

9.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括固定装置，所述固定装置设置于环境物体上。

10.根据权利要求9所述的智慧天花，其中，所述显示部分进一步包括：边框，其经配置能够以可拆卸地安装到所述固定装置上。

11.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括照明组件，以提供照明，所述照明组件与所述控制器通信。

12.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，进一步包括麦克风与扬声器。

13.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括温控组件，以提高或降低所述天花结构的温度，所述温控组件与所述控制器通信。

14.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，进一步包括气体管路，其设置在所述天花结构内，并通过所述天花结构上的风孔或所述天花结构边缘的缝隙与房间相通；以及供风组件，其设置于所述气体管路上。

15.根据权利要求14所述的智慧天花，其中，进一步包括控湿组件，其与所述气体管路相通，经配置以调节所述气体管路中气体的湿度。

16.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，所述天花结构包括一个或多个传感器，其经配置以探测房间的温度、湿度、亮度、红外线中的一者或多者。

17.根据权利要求1所述的智慧天花，其中，进一步包括一个或多个电器，其设置在所述天花结构内，所述一个或多个电器不与房间相通或者通过天花结构上的开口与房间相通。

18.一种智慧建筑，包括：

控制中心；

一个或多个如权利要求1-17任一所述的智慧天花，其与所述控制中心通信；

其中，所述控制中心至少部分利用所述一个或多个如权利要求1-17任一所述智慧天花与用户互动。

Images