假設正向煙囪效應在中性帶以上 8 m 處的壓差為 10 Pa，若建築物內、外的溫差不變，中性帶以上 20 m 處的壓差為多少？

本題考點

煙囪效應（stack effect）的壓差計算，重點在壓差與「距中性帶垂直距離」成正比的線性關係。

正解理由

依煙囪效應壓差式 ΔP＝3460×(1/T_o－1/T_i)×h，式中 T_o、T_i 分別為室外、室內絕對溫度，h 為量測點與中性帶的垂直距離。題示內外溫差不變，代表括號內那一項為固定值，整式退化成 ΔP＝C×h 的正比關係。由 h＝8 m 時 ΔP＝10 Pa，可得比例常數 C＝10 Pa÷8 m＝1.25 Pa/m；再代入 h＝20 m，得 ΔP＝1.25 Pa/m×20 m＝25 Pa，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   15 Pa：把高度差 20－8＝12 m 當成「多出來的一段」再隨手加上 5 Pa，忽略壓差是從中性帶起算的正比量，不是逐段任意累加。

2. (B)

   20 Pa：直接把高度數值 20 抄成壓差值，混淆了長度單位 m 與壓力單位 Pa，屬於未列式的直覺誤答。

3. (C)

   25 Pa：由正比關係 10 Pa×(20 m÷8 m)＝25 Pa，與比例常數 1.25 Pa/m 一致，為正解。

4. (D)

   30 Pa：誤把倍率取為 3 倍，但 20÷8 實際是 2.5 倍，高估了壓差。

記憶點

煙囪效應的物理根源是浮力：室內空氣受火災或暖氣加熱後密度下降，與室外冷空氣形成密度差，沿垂直豎井（樓梯間、電梯昇降道、管道間）產生由下而上的氣流。壓差通式為 ΔP＝(ρ_o－ρ_i)·g·h，把理想氣體狀態方程 ρ＝P·M/(R·T) 代入並整理，常數項收斂成常見的工程式 ΔP＝3460×(1/T_o－1/T_i)×h（ΔP 單位 Pa、T 用 K、h 用 m）。這個 3460 就是 P·M·g/R 在標準大氣壓下的數值，並非憑空的經驗係數，所以只要溫度條件不變，ΔP 對 h 就是一條過原點的直線，這正是本題只需比例換算的原因。

中性帶（neutral plane）是室內外靜壓相等的那個高度：其上室內壓力高於室外，煙由室內流向室外並向上竄；其下室外壓力較高，空氣被吸入補充。中性帶越低，上部竄煙的驅動壓差越大，這也是高層建築火災「上層先遭殃」的成因。

延伸易混淆概念：正向煙囪效應（室內溫度高於室外，冬季或火災時）氣流上升；逆煙囪效應（reverse stack effect，夏季空調建築室內較冷）氣流反而下沉，壓差公式的括號項變號，煙可能被帶往下層。單位換算上，1 Pa＝1 N/m²，約等於 0.102 mm 水頭；常見加壓防煙的壓差設計值在數十 Pa 量級，與門扇開啟力的限制互相牽制，這也是同一公式常見的另一種考法。

本考點還常結合排煙與防煙區劃出題：例如問中性帶位置如何隨開口配置移動、問加壓送風如何抵銷煙囪效應壓差、或給定內外溫度直接以 3460 式計算數值。掌握「先判斷哪些量固定、再看剩下的線性關係」的解題順序，這一類題幾乎都能秒解。