有關煙囪效應之敘述，下列何者錯誤？

本題考點

高層建築物煙囪效應之成因、中性帶概念，以及煙在中性帶上下之流動方向，題目問「錯誤」者。

正解理由

依火災學對煙囪效應（stack effect）之理論，建築物內外空氣因溫度差產生密度差，於垂直貫通空間形成壓力差而驅動氣流；室內外壓力相等的高度即為中性帶（neutral plane）。冬季或火災時室內較熱，中性帶以下室內壓力低於室外，外氣由開口流入；中性帶以上室內壓力高於室外，氣流向外排出。因此當起火層位於中性帶以下時，煙受到流入外氣的推擠與浮力作用，會被帶往垂直豎道（樓梯間、電梯道、管道間）向上竄升，再由中性帶以上各層開口擴散而出，並非只從起火層開口直接排出，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   煙沿豎道竄升會污染上層樓梯間與走廊，阻斷避難路徑並降低能見度，確實影響人員避難與逃生，敘述正確。

2. (B)

   起火層在中性帶以下時，煙主要被吸入豎道向上流動而非直接排出該層開口，敘述與煙囪效應的流動方向不符，為所求之錯誤選項。

3. (C)

   室內火災溫度升高會加大內外密度差與浮力，改變壓力分布，中性帶位置隨之移動，敘述正確。

4. (D)

   中性帶高度取決於上下開口的面積比與位置，下部開口愈大中性帶愈低、上部開口愈大中性帶愈高，敘述正確。

記憶點

煙囪效應的數學描述來自流體靜力學。空氣柱的壓力隨高度變化為 dP/dz＝−ρg，室內外因溫度不同而密度不同（理想氣體下 ρ 與絕對溫度成反比），兩側壓力隨高度的遞減速率便不一致，累積成隨高度線性變化的壓差。常用估算式為 ΔP＝3460·h·(1/T₀−1/Tᵢ)，式中 ΔP 為壓差（Pa）、h 為距中性帶的垂直距離（m）、T₀ 與 Tᵢ 分別為室外與室內絕對溫度（K）。由此式可讀出三個重點：壓差與距中性帶的高度成正比，故建築物愈高、效應愈顯著；壓差與內外溫差成正比，故寒冷地區冬季與火災高溫時最明顯；中性帶處 h＝0，壓差為零，是氣流方向的分界。

中性帶位置由開口配置決定。若上下開口面積相等，中性帶約位於兩開口的中間高度；下部開口面積增大時，進氣阻力降低、中性帶下移；上部開口面積增大時，中性帶上移。火災中窗玻璃破裂、防火門開啟都會即時改變開口配置，使中性帶跳動，這是實際火場煙流方向會突然反轉的原因之一。

易混淆概念對照有三組：其一，正煙囪效應（室內較暖，氣流由下進、上出）與逆煙囪效應（夏季空調使室內較冷，氣流由上進、下出，煙反而被壓向下層），台灣夏季高層建築的逆效應常被忽略；其二，煙囪效應是建築物整體垂直貫通空間的現象，火災室本身也有自己的中性帶（火災室中性帶以上噴出熱煙、以下吸入空氣），兩者尺度不同不可混談；其三，煙囪效應（浮力驅動）與風力效應（外部風壓驅動）常同時作用，迎風面加壓、背風面減壓，會與浮力壓差疊加或抵消。

防制思路對應到設備面，是以加壓防煙（樓梯間、特別安全梯附室加壓送風）建立正壓，使煙無法侵入垂直避難動線；以及以防護區劃與防煙垂壁限制煙的水平擴散、排煙設備排除熱煙。這些正是煙控理論在法規上的具體化。

相關考點延伸：同一主題常改問「下列何者不會影響中性帶位置」（正解多為與溫差、開口無關的項目），或與能見度、煙層下降時間結合成綜合題組；也常以「高層建築物火災時煙擴散最快的路徑」為題，答案指向樓梯間、電梯道與管道間等垂直豎道。