L’effet de cheminée est la tendance de l’air chaud à se déplacer vers le haut dans un bâtiment, entraînant la circulation et créant des différentiels de pression. Elle est due aux différences de densité de l’air et doit être prise en compte dans la conception et l’entretien des structures. Avec de très grands bâtiments comme les gratte-ciel, cela peut être un problème important. L’effet de cheminée peut augmenter les dépenses de chauffage et de climatisation, par exemple, en provoquant des pertes de chaleur au sommet d’un bâtiment, en particulier pendant les mois froids d’hiver.
L’air chaud est moins dense et a tendance à se déplacer vers le haut dans un bâtiment tandis que l’air plus frais descend. Ce processus peut être accéléré avec la ventilation, y compris l’ouverture des portes et des fenêtres ainsi que le fonctionnement des ventilateurs. Dans les structures très hautes, elle peut être particulièrement aiguë et dans une certaine mesure inévitable. Aux étages supérieurs, l’air peut s’échapper. Cela crée une pression positive, car l’air entrant de l’extérieur ne peut pas entrer dans le bâtiment en raison de la pression de l’air qui s’échappe.
Pendant ce temps, au bas du bâtiment, un environnement de pression négative est créé. L’air qui monte vers le toit crée une ouverture pour que l’air plus frais pénètre de l’extérieur. Cela peut rendre les étages inférieurs beaucoup plus frais. Dans un bâtiment mal conçu, les gens peuvent fermer les fenêtres et augmenter le chauffage pour résoudre ce problème, ce qui peut accélérer l’effet de cheminée en chauffant l’air et en le forçant à s’échapper à l’étage, en aspirant plus d’air froid.
Une certaine circulation d’air est souhaitée. Le mouvement de l’air à l’intérieur d’un bâtiment peut le garder plus frais et en faire un environnement de travail plus agréable, en particulier lorsque de l’air frais oxygéné entre de l’extérieur. Les concepteurs peuvent contrôler cela en ajoutant de l’isolant pour limiter les pertes d’air, en installant des écrans sur les fenêtres pour minimiser le transfert de chaleur et en conseillant les occupants du bâtiment sur la climatisation. Par exemple, isoler un hall pour limiter les souffles d’air froid lorsque les gens ouvrent les portes peut aider.
Pour les maisons et les petites structures, l’effet de cheminée ne devrait pas jouer un rôle important à moins que la structure ne soit pas bien construite ou entretenue. Certaines fuites sont inévitables, mais les plus gros problèmes, comme l’infiltration autour des cadres de fenêtres et des lucarnes, peuvent être résolus avec des mesures comme un meilleur solin. Il peut également être utile de concevoir les entrées et les portes de manière réfléchie pour décourager le flux d’air dans une maison pendant les mois d’hiver. Concevoir avec l’effet de cheminée à l’esprit permet aux architectes de créer des maisons qui restent ventilées, mais ne perdent pas l’excès de chaleur.