วัสดุตัวคั้นความร้อนเชิงโครงสร้าง | แถบโพลีเอไมด์ประสิทธิภาพสูง

วัสดุตัวตัดความร้อนเชิงโครงสร้างเป็นองค์ประกอบประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาเพื่อให้สามารถกันความร้อนและถ่ายโอนแรงโครงสร้างขนาดใหญ่ระหว่างส่วนต่างๆ ของอาคารได้พร้อมกัน โดยมีจุดประสงค์เพื่อกำจัดจุดนำความร้อน (thermal bridges) ในการเชื่อมต่อที่รับน้ำหนัก ซึ่งแตกต่างจากฉนวนทั่วไป วัสดุเหล่านี้ถูกออกแบบให้มีความต้านทานแรงอัดสูง ความต้านทานแรงเฉือนสูง และการยืดตัวคงที่ต่ำภายใต้แรงที่กระทำอย่างต่อเนื่อง ทั้งนี้ยังคงไว้ซึ่งการนำความร้อนต่ำ แอปพลิเคชันทั่วไป ได้แก่ การติดตั้งฉนวนในจุดเชื่อมต่อระหว่างระเบียงคอนกรีตกับพื้นแผ่น คานเหล็กยื่น (cantilevered beams) และจุดยึดกำแพงกันลม (parapet supports) ซึ่งล้วนเป็นตำแหน่งคลาสสิกที่เกิดการสูญเสียความร้อนมากที่สุดและอาจเกิดการควบแน่นขึ้นได้ วัสดุเหล่านี้โดยทั่วไปเป็นโพลิเมอร์คอมโพสิต โดยเฉพาะไนลอน (PA66) ที่เสริมใยแก้วในปริมาณสูง (เช่น 30-40%) เป็นทางเลือกที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีสมดุลที่เหมาะสมระหว่างคุณสมบัติทางกล (ความต้านทานแรงอัด >100 MPa, ความต้านทานแรงเฉือน >40 MPa) และความสามารถในการต้านทานความร้อน (ค่า k ~0.3 W/m·K) ระบบอื่นๆ อาจใช้โพลิเมอร์คอนกรีตที่มีความหนาแน่นสูงและเสริมใย หรือคอมโพสิตอีพ็อกซี่ขั้นสูง การออกแบบจำเป็นต้องวิเคราะห์อย่างรอบคอบทั้งในด้านแรงที่กระทำ (น้ำหนักตัวเอง น้ำหนักจริง แรงลม และแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว) และประสิทธิภาพด้านความร้อน (ค่า Psi-value) เพื่อเลือกวัสดุและความหนาที่เหมาะสม การติดตั้งมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยวัสดุจะถูกตัดแต่งอย่างแม่นยำและวางไว้ภายในแบบพิมพ์ก่อนที่จะเทคอนกรีต หรือยึดด้วยสลักเกลียวระหว่างชิ้นส่วนเหล็ก เพื่อให้มั่นใจว่าวัสดุรองรับน้ำหนักเต็มที่และไม่มีจุดสัมผัสใดๆ ที่อาจทำให้ความร้อนเลี่ยงฉนวนได้ การใช้วัสดุตัวตัดความร้อนเชิงโครงสร้างช่วยให้เปลือกอาคาร (building envelope) มีความต่อเนื่อง ส่งผลให้อุณหภูมิผิวด้านในสูงขึ้น ลดการสูญเสียพลังงาน กำจัดความเสี่ยงจากการควบแน่น และสอดคล้องกับมาตรฐานด้านพลังงาน เทคโนโลยีนี้จึงมีบทบาทสำคัญต่อการออกแบบโครงสร้างอาคารประสิทธิภาพสูงที่มีการแยกความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้นักสถาปนิกและวิศวกรสามารถออกแบบรูปทรงที่โดดเด่น เช่น ระเบียงยื่นได้ โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ทางด้านความร้อนของเปลือกอาคาร