當外部風的風向不變而風速加倍時，對處於煙囪效應下的大樓而言，下列敘述何者正確？

本題考點

外部風速變化對煙囪效應下大樓表面風壓、中性帶位置與排煙速率的影響。

正解理由

依風壓公式 P＝0.5×ρ×v²×Cp，ρ 為空氣密度、v 為風速、Cp 為風壓係數，建築物表面所受風壓與風速的平方成正比；背風面與側面的 Cp 為負值而形成抽吸。開口的流出風量取決於內外壓差，風速加倍使該負壓的絕對值增為四倍，室內空氣經背風面開口向外流出的壓差隨之加大，排煙速率因而提升，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   風壓與風速平方成正比，風速加倍時定點風壓為原來的四倍，不是加倍。

2. (B)

   迎風面受正風壓，外側壓力被抬高，內外壓力相等的中性帶位置隨之上移，並非下降。

3. (C)

   正確：背風面負壓的絕對值增大，內外壓差加大，排煙速率提升。

4. (D)

   屬煙囪效應或逆煙囪效應，取決於室內外溫度的高低，室內較暖為煙囪效應、室內較冷為逆煙囪效應，與風速無關。

記憶點

煙囪效應源自建築物內外的空氣密度差。室內溫度高於室外時，室內空氣較輕而上升，低樓層形成負壓吸入外氣、高樓層形成正壓排出室內空氣，兩者之間必有一個內外壓力相等的高度，稱為中性帶。工程上常用的壓差估算式為 ΔP＝3460×h×(1／To－1／Ti)，h 為距中性帶的高度，溫度以絕對溫度代入，可看出溫差愈大、高度差愈大，壓差愈大，這也是高層建築火災中煙流沿樓梯間與昇降路快速上竄的原因。當室內溫度低於室外時流向反轉，稱為逆煙囪效應；決定是煙囪效應或逆煙囪效應的是室內外溫度的高低，不是風速。

風的作用另循一條路徑。建築物表面所受風壓為 P＝0.5×ρ×v²×Cp，ρ 為空氣密度、v 為風速、Cp 為風壓係數。迎風面 Cp 為正值，外側壓力被抬高，內外壓力相等的位置隨之上移；背風面與側面 Cp 為負值，形成抽吸作用，使室內空氣更容易由該側開口流出。由於風壓與風速的平方成正比，風速加倍時風壓為四倍、風速三倍時為九倍，這是本題最常被誤答之處。

易混淆對照：煙囪效應由溫差驅動、風壓由動壓驅動，兩者在同一棟建築上是疊加的，實際中性帶位置為兩種作用合成的結果；同一陣風之下，迎風面與背風面因 Cp 正負相反，中性帶的移動方向也相反。風壓係數本身還受建築物外形、開口位置與風向入射角影響，並非固定值，因此同一風速在不同立面所造成的壓力並不相同，這也是煙控分析須逐面檢討的原因。

延伸考點包括中性帶高度與排煙口位置的關係、壓差估算式中溫度須用絕對溫度的細節、外氣溫度變化對煙囪效應強弱的影響，以及煙流在水平方向與垂直方向擴散速度的差異。