煙囱效應：高樓火災中的潛在威脅

[煙囱效應]是指建築物內温差造成空氣對流加強的現象。在高樓火災中，火焰產生的熱氣流會向上竄升，而冷空氣則沿著煙囱狀的樓梯或電梯井下沉，形成煙囱效應。

煙囱效應的成因

• 熱空氣上昇：燃燒產生的熱氣流密度較低，因此上昇。
• 冷空氣下沉：樓梯或電梯井中的冷空氣密度較高，因此流入補償上昇的熱空氣。
• 持續循環：這種上昇和下沉的空氣流動持續進行，導致煙霧在建築物內迅速蔓延。

煙囱效應的危害

• 可快速將濃煙擴散到各樓層，阻礙逃生。
• 增加消防員救援的困難度。
• 造成嚴重財產損失甚至人員傷亡。

預防煙囱效應的措施

• 常關安全門：安全門應保持常關，但不可上鎖，以防止煙霧灌入樓梯和電梯井。
• 加裝排煙設備：安裝屋頂排煙窗或抽風系統，將煙霧排出建築物外。
• 阻隔防火區隔：將建築物劃分為防火區，在各防火區間設置防火門或防火牆，以阻止煙霧擴散。

煙囱效應的應用

除了在火災中的負面影響外，煙囱效應在其他領域也有應用：

• 自然通風：利用煙囱效應可以進行自然通風，降低室內温度，節省能源。
• 工業換氣：煙囱效應可幫助去除工業廠房內廢氣和煙霧。
• 空氣流通：在民宅或公共建築中，煙囱效應可促進空氣流通，保持空氣清新。

案例研究

2007 年倫敦格倫菲爾塔火災是一起因煙囱效應釀成重大災害的例子。火災從 23 樓開始，迅速蔓延至整棟建築，造成 72 人死亡。調查發現，火災蔓延的主要原因是煙囱效應，導致濃煙迅速灌入樓梯和走廊，阻礙居民逃生。

逆煙囱效應：建築物空氣品質隱憂

逆煙囱效應是一種在建築物中發生的現象，當室內空氣壓力低於室外空氣壓力時，會導致外部空氣倒灌進入建築物的較高樓層。這與傳統的煙囱效應相反，煙囱效應是熱空氣上升導致煙囱底部氣壓降低，外部空氣會從底部灌入煙囱。

影響因素：

逆煙囱效應的影響因素包括：

• 建築物高度：高層建築較容易發生。
• 通風設計：通風不良或不平衡會導致室內氣壓低。
• 機械通風系統：負壓通風系統會抽走室內空氣，加劇逆煙囱效應。
• 氣候條件：強風和冷空氣會導致室外空氣壓力增高。

後果：

逆煙囱效應會對建築物內的人員健康和舒適度造成負面影響：

• 空氣污染：外部空氣中的污染物，如灰塵、顆粒物和氣體，會通過建築物的通風口進入，增加室內空氣污染。
• 健康問題：長時間暴露於污染空氣中會導致呼吸道問題、心血管疾病和癌症的風險增加。
• 不適感：逆煙囱效應帶來的氣流變化會造成冷熱不均、通風不良和窒息感。

解決方案：

有幾種方法可以解決逆煙囱效應：

• 調整通風系統：確保適當的通風和機械通風系統的平衡，以避免室內氣壓過低。
• 密封通風口：密閉窗户、門和通風口，防止外部空氣倒灌。
• 使用正壓通風：使用正壓通風系統增加室內空氣壓力，抵消逆煙囱效應。
• 綠色建築設計：採用通風良好的設計，如自然通風和中庭通風，以減少逆煙囱效應。

舉例：

下表列出了台灣幾起因逆煙囱效應而導致健康問題或空氣品質不佳的案例：

參考文獻：

延伸閲讀…

火災學再問~逆煙囱效應？

逆煙囱效應_百度百科

• 中華民國環境保護署：逆煙囱效應與室內空氣品質
• 台灣室內空氣品質學會：建築物逆煙囱效應
• 美國國家環保局：逆煙囱效應