Un matériau de rupture thermique structurelle est un composant haute performance conçu pour assurer simultanément une isolation thermique et transmettre des charges structurelles importantes entre les éléments d'un bâtiment, éliminant ainsi efficacement les ponts thermiques dans les liaisons portantes. Contrairement aux isolants standards, ces matériaux sont conçus pour présenter une résistance élevée à la compression, une forte résistance au cisaillement et une faible fluage sous charge prolongée, tout en conservant une faible conductivité thermique. Les applications courantes incluent l'isolation des liaisons entre balcons en béton et dalles de plancher, poutres métalliques en porte-à-faux, et supports de garde-corps — tous des points classiques de déperdition thermique importante et de risque de condensation. Ces matériaux sont généralement des polymères composites, le polyamide (PA66) renforcé par un pourcentage élevé (par exemple 30 à 40 %) de fibre de verre étant un choix répandu en raison de son équilibre optimal entre propriétés mécaniques (résistance à la compression >100 MPa, résistance au cisaillement >40 MPa) et résistance thermique (valeur k ~0,3 W/m·K). D'autres systèmes peuvent utiliser un béton polymère dense renforcé de fibres ou des composites époxy avancés. La conception implique une analyse rigoureuse des charges (permanentes, d'exploitation, vent, sismiques) et des performances thermiques (valeur Psi) afin de sélectionner le matériau et l'épaisseur appropriés. L'installation est cruciale : le matériau est découpé avec précision et placé dans les coffrages avant le coulage du béton, ou il est boulonné entre éléments métalliques, en garantissant un appui complet et en évitant tout contact ponctuel pouvant court-circuiter l'isolation. Grâce à l'utilisation d'une rupture thermique structurelle, l'enveloppe du bâtiment reste continue, ce qui permet d'obtenir des températures plus élevées à la surface intérieure, de réduire les pertes énergétiques, d'éliminer le risque de condensation et de respecter les normes énergétiques. Cette technologie est fondamentale dans la conception de structures architecturales performantes et thermiquement discontinues, permettant aux architectes et ingénieurs de concevoir des formes expressives telles que des balcons en porte-à-faux sans compromettre l'intégrité thermique de l'enveloppe du bâtiment.