La ventilación de la chimenea es un método de ventilación natural que se basa en una circulación espontánea de aire causada por el efecto de la chimenea térmica. Este fenómeno que ocurre naturalmente hace que el aire caliente se eleve en un espacio cerrado y busque una salida. Cuando el aire caliente sale del espacio, crea un vacío parcial que atrae aire más frío de la atmósfera exterior para reemplazarlo. Este ciclo introducirá continuamente aire más frío en el espacio, regulando así eficazmente la temperatura y asegurando un suministro constante de aire fresco. Este sistema de intercambio de calor y aire es más eficaz en edificios con sistemas de ventilación de chimenea dedicados y donde las grandes diferencias en las temperaturas exteriores e interiores fomentan el efecto de chimenea.
El fenómeno natural del aire caliente que se eleva por encima del aire más frío es bastante conocido y constituye la base de todos los sistemas de ventilación de chimeneas. Cuando se calienta el aire, las moléculas se separan más, lo que hace que el aire sea menos denso y más flotante. El cuerpo o columna de aire en cualquier espacio cerrado siempre estará más caliente hacia la parte superior del espacio debido a este efecto. Los sistemas de ventilación de chimeneas utilizan este movimiento natural para expulsar aire caliente y atraer aire fresco hacia un espacio. Estos sistemas son particularmente eficientes porque requieren muy pocos componentes mecánicos, si es que necesitan alguno, para funcionar correctamente.
Los sistemas de intercambio de aire de chimenea dedicados típicamente contarán con una serie de salidas de aire caliente al nivel del techo y entradas de aire frío a lo largo de las partes inferiores de las paredes exteriores. Lo ideal es que las salidas de aire caliente estén ubicadas lo más alto posible; el efecto de pila se vuelve más pronunciado cuando aumenta la distancia entre los puntos de entrada y salida. Los edificios más grandes de varios pisos suelen tener un conducto de aire caliente central que conduce al techo de la estructura con salidas de aire caliente al nivel del techo en cada piso. Las entradas de aire frío se alimentan normalmente de aire que se extrae por medio de ventiladores en un conducto de aire frío independiente. Este conducto tendrá un conjunto de ventilaciones de entrada a nivel del suelo.
Cuando el aire en el espacio interior comienza a calentarse, naturalmente se elevará a las regiones superiores del espacio y saldrá por las salidas de aire caliente. Mientras lo hace, el vacío de baja presión que queda a su paso atrae aire fresco y más frío al área a través de las salidas de aire frío. Este ciclo establece un patrón de ventilación de flujo cruzado constante que mantiene el área con aire fresco. Dado que este ciclo se basa en una diferencia de temperatura entre las columnas de aire exterior e interior, los sistemas de ventilación de chimeneas son particularmente efectivos durante los períodos invernales.
La ventilación de la chimenea tiene una serie de ventajas y desventajas que deben tenerse en cuenta al elegir un sistema de ventilación. Los principales beneficios de los sistemas de ventilación de chimeneas incluyen la flexibilidad en la ubicación de los respiraderos, la falta de dependencia de los patrones de viento, el flujo de aire estable y la sostenibilidad. Las desventajas de este tipo de sistema son una menor fuerza de flujo de aire en comparación con la ventilación por viento, la dependencia de los diferenciales de temperatura y las limitaciones de diseño con respecto a las alturas de los techos. A pesar de las desventajas, estos sistemas son opciones de intercambio de aire generalmente efectivas, de bajo costo y amigables con el medio ambiente.