煙突効果（えんとつこうか、）とは、煙突の中に外気より高温の空気があるときに、高温の空気は低温の空気より密度が低いため煙突内の空気に浮力が生じる結果、煙突下部の空気取り入れ口から外部の冷たい空気を煙突に引き入れながら暖かい空気が上昇する現象をいう。火力発電所などの煙突はこの効果を用いて燃焼で生じた高温の二酸化炭素ガスを排出すると共に空気取り入れ口から外部の酸素が多い空気を取り込む。またオフィスビル等では、太陽やオフィイス機器から発生する熱で温められた室内に煙突効果を利用して外部の冷たい空気を自然換気で取り込むアトリウム型建築も建築されており、これにより建物のエネルギー消費量を 10 - 30 ％削減できると期待されている。他方、煙突効果が高い建物では火災時に煙突となる通路を通して炎や煙が広がりやすくなるためその対処が重要である。煙突効果は、以下の3段階で説明される。シャルルの法則（ゲイ＝リュサックの法測とも言う）によると、一定重量のガスの体積 formula_1 とそのガスの絶対温度"T" の間には "k" をある正の定数として下記の関係がある。即ち一定重量のガスの体積は温度"T" に比例して増加する、これは逆に一定体積の容器に入るガスの重量は"T" に逆比例して減少する、つまりガスの密度ρが"T" に逆比例して低下し軽くなるということでもある。これを式で表すと次のようになる。この結果冷たいガスより軽い暖かいガスは浮力が生じ上昇していく。（本節の参照）煙突出口高さの気圧は地表より少し低くなる、これは地上から煙突出口の高さ分の空気の重さが減少するためである。この空気の単位面積当たりの重さ（圧力 "P" ）は、煙突の高さを "h" 、空気の密度を ρ、重力加速度を "g" とすると次の式で与えられる。今煙突下部の吸気口を塞ぎ、煙突の出口を開けたとする。この時煙突出口では煙突内外の気圧は等しい。一方地上では煙突内(i)、外(o)の圧力は煙突出口と比べそれぞれ下式の値だけ高くなる。つまり地上では煙突内外で下記の気圧差Δ"P" が生じる。ここで formula_7 から formula_8 となるのでが得られる。さらに温度 0 ℃ (273.15 K)、気圧 1 atm (101325 Pa) の空気の密度 ρ を使うととなるからの関係が得られる。（本節の参照）浮力で生じた圧力差 Δ"P" によって外部から煙突に入る空気の体積を "V" 、この体積の空気の質量を "m" 、空気の流速を "u" とすると、エネルギー保存の法則から下記の関係が成り立つ。ここでの関係を使うとガスが煙突に流入する速度 "u" は下式で与えられる。この速度に煙突の断面積 "A" を掛けたものが給気速度 "Q" であるが、現実の空気ではエネルギーの損失等に対する補正として流量係数 "C" （通常0.65 - 0.7）を掛けたものが用いられる。この結果、給気速度と外気温度の関係として下式が得られる。但し、自然換気を促進するための開放的な空間構成は、火災時には、煙の流動拡大を引き起こし、全館に人命危険を及ぼすおそれが大きいため対応が必要となる。ソーラー　アップドラフト　タワー発電は大地を非常に大きな温室で覆う。そこに太陽が当たると温室内の温度が上昇する、その温室に高い煙突を設置すると煙突効果により煙突内に上昇気流が起こり、その上昇気流で風力発電機を回し発電する。1982年ドイツ政府の資金提供を受けスペインのマンサナレスで初のソーラーアップドラフトタワー発電の実験施設が作られ、約8年間にわたって実験データが収集された。この施設の仕様は、煙突の直径10メートル、高さ195メートル、温室面積は46000平方メートルで発電能力は最大電力出力時約50 kWであった。尚、日本ではソーラーチムニーと言う名称も使われている。建築物で上下方向に空気が流れられる空間がありその下部に空気を供給できる構造であれば、その建築物部分は煙突と同じ構造となり、同じ機能を有する事になる。このため、この部分で火災が発生すると煙突効果でそれが煙突化して燃焼が促進さる。しかも、煙は人間の駆ける速度より早く進むため人間が逃げ切れず大災害になる事がある。1972年の千日デパート火災では階段部分が、2000年のオーストリアケーブルカー火災事故ではケーブルカーのトンネルが、2003年の大邱地下鉄放火事件では地下鉄のトンネルと駅地上部への階段が煙突構造を構成し火災を大きくした事が知られている。

出典:wikipedia