مادة كسر حراري هيكلي | شرائط بولي أميد عالية الأداء

مادة الكسر الهيكلي للعازل الحراري هي مكون عالي الأداء مصمم لتوفير العزل الحراري ونقل أحمال هيكلية كبيرة بين عناصر المبنى في آنٍ واحد، مما يزيل بشكل فعال الجسور الحرارية في الوصلات الحاملة للأحمال. وعلى عكس مواد العزل القياسية، تم تصميم هذه المواد بحيث تمتلك مقاومة عالية للضغط، ومقاومة عالية للقص، وانخفاضًا في التدفق الزحافي (الانزياح التدريجي) تحت الأحمال المستمرة، مع الحفاظ في الوقت نفسه على توصيل حراري منخفض. ومن بين التطبيقات الشائعة عزل الوصلات بين الشرفات الخرسانية وأرضيات الطوابق، والكمرات الفولاذية المدوّرة، ودعامات السور الحائل—وهي جميعها نقاط كلاسيكية لفقدان الحرارة الكبير واحتمال حدوث تكاثف. وعادةً ما تكون هذه المواد بوليمرات مركبة، ويُعد البولي أميد (PA66) المعزز بنسبة عالية (مثلاً 30-40٪) من ألياف الزجاج خيارًا شائعًا نظرًا إلى توازنه الأمثل بين الخصائص الميكانيكية (مقاومة ضغط >100 ميجا باسكال، ومقاومة قص >40 ميجا باسكال) والمقاومة الحرارية (قيمة k ~0.3 واط/م·كلفن). وقد تستخدم أنظمة أخرى خرسانة بوليمرية كثيفة ومعززة بألياف أو مركبات إيبوكسية متقدمة. ويتطلب التصميم تحليلًا دقيقًا للأحمال (الدائمة، والحية، والرياح، والزلازل) والأداء الحراري (قيمة Ψ) لاختيار المادة المناسبة والسماكة الملائمة. ويُعد التركيب عنصرًا حاسمًا؛ حيث تُقطع المادة بدقة وتوضع داخل القوالب قبل صب الخرسانة، أو تُثبت بالمسامير بين العناصر الفولاذية، مع ضمان اتصال تحمل كامل وعدم وجود نقاط تلامس قد تتجاوز العزل. وباستخدام مادة الكسر الهيكلي الحراري، يبقى الغلاف البنائي مستمرًا، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة السطح الداخلي، وتقليل فقدان الطاقة، والقضاء على خطر التكاثف، والامتثال لمعايير الكفاءة الطاقية. وتُعد هذه التقنية أساسية في تصميم هياكل المباني عالية الأداء والمقطوعة حراريًا، مما يتيح للمعماريين والمهندسين إنشاء أشكال تعبيرية مثل الشرفات المدوّرة دون المساس بالسلامة الحرارية لغلاف المبنى.