در ورزش های فضای باز و سناریوهای تناسب اندام روزانه، بطری های پلاستیکی آب ورزشی به دلیل سبکی، دوام و قابل حمل بودن بسیار محبوب هستند. با این حال، بطری های پلاستیکی آب اغلب از نظر خواص عایق در مقایسه با موادی مانند فولاد ضد زنگ یا شیشه با چالش هایی روبرو هستند. دلیل اساسی این تفاوت در طراحی ساختاری بطری آب نهفته است.

بطری آب عایق‌شده ایده‌آل معمولاً ساختاری دولایه دارد و یک لایه خلاء بین دو لایه تشکیل می‌شود تا به‌طور موثر اثرات هدایت گرما و همرفت را کاهش دهد. با این حال، چالش های فنی و هزینه ای قابل توجهی در ساخت یک ساختار خلاء دو لایه واقعی برای بطری های آب ورزشی پلاستیکی وجود دارد. با وجود این، برخی از بطری های آب پلاستیکی سطح بالا هنوز از طریق طراحی تقریبی به یک اثر عایق خاصی دست می یابند. به عنوان مثال، برخی از محصولات دارای طراحی دو جداره با هوا یا سایر مواد با رسانایی حرارتی پایین هستند که بین دو لایه پر شده اند تا انتقال گرما را کاهش دهند.

در طراحی ساختاری بطری های پلاستیکی آب، انتخاب مواد عایق بسیار مهم است. برخی از بطری های آب پلاستیکی فوم عایق یا سایر مواد عایق را بین دیواره داخلی یا دو جداره اضافه می کنند تا خواص عایق حرارتی خود را بهبود بخشند. این مواد معمولا رسانایی حرارتی پایینی دارند که می تواند به طور موثری از دست دادن گرما را کاهش دهد. با این حال، باید توجه داشت که افزودن مواد عایق ممکن است وزن و حجم بطری آب را افزایش دهد و همچنین ممکن است بر دوام کلی و مقاومت در برابر ضربه تأثیر بگذارد.

طراحی دهانه و درپوش بطری نیز عامل مهمی است که بر عملکرد عایق بطری های پلاستیکی آب تأثیر می گذارد. درب بطری که به خوبی درزگیر شده باشد می تواند به طور موثری از اتلاف گرما جلوگیری کند، در حالی که دهانه بطری با طراحی مناسب می تواند به کاهش اتلاف حرارت در هنگام ریختن کمک کند. به عنوان مثال، برخی از بطری های آب دارای طرح های پیچی هستند که خطر اتلاف گرما را از طریق اتصال محکم کاهش می دهد. علاوه بر این، بطری های آب سطح بالا اغلب با اجزایی مانند شیرهای ضد نشت یا واشرهای آب بندی عرضه می شوند تا خواص عایق خود را افزایش دهند.

شکل و اندازه بطری آب پلاستیکی نیز بر عملکرد عایق حرارتی تأثیر دارد. به طور کلی، بطری های آب با بدنه پهن تر و ارتفاع کمتر ممکن است در حفظ گرما مزیت داشته باشند. این به این دلیل است که یک بطری پهن تر می تواند ناحیه اتلاف گرما را کاهش دهد، در حالی که ارتفاع کمتر به کاهش همرفت گرما در داخل بطری کمک می کند. علاوه بر این، برخی از بطری‌های آب دارای ساختارهایی مانند طرح‌های ساده یا سطوح راه راه هستند تا اتلاف حرارت را کاهش دهند.

در طراحی ساختاری بطری های پلاستیکی آب باید تعادل بین ساختار و عملکرد در نظر گرفته شود. در حالی که افزودن عایق می تواند عملکرد حرارتی بطری آب را بهبود بخشد، همچنین می تواند منجر به افزایش وزن و هزینه آن شود. به طور مشابه، اگرچه طراحی درپوش محکم می تواند به طور موثری از دست دادن گرما را کاهش دهد، ممکن است بر تجربه کاربر نیز تأثیر بگذارد. بنابراین، برای دستیابی به بهترین اثر عایق حرارتی و تجربه کاربری، عوامل متعددی باید به طور جامع در طول فرآیند طراحی در نظر گرفته شوند.