تأثير السحب الحراري

يمثل تأثير السحب الحراري تحدياً كبيراً بالنسبة لناطحات السحاب، ولكنه يمكن أن يكون عاملاً مهماً أيضاً بالنسبة للمباني المكونة من طابقين أو أكثر.
يعمل الهيكل كمدخنة عملاقة، حيث يعمل على توجيه الهواء الساخن بشكل فعال إلى أعلى حتى يغادر الهيكل تماماً في نهاية المطاف.
وعادةً ما تكون هذه الظاهرة مفضلة بشكل عام من خلال السلالم المفتوحة التي توزع جميع مستويات المبنى.

يحدث تأثير المكدس عندما تكون درجة الحرارة الخارجية أقل بكثير من درجة الحرارة الداخلية.
فالهواء البارد أكثر كثافة من الهواء الدافئ، لذلك عندما يدخل الهواء البارد إلى الهيكل من الأسفل، فإنه يحل محل الهواء الدافئ في الأعلى.
يؤدي ذلك إلى تدفق الهواء الذي يسحب المزيد من الهواء البارد ويزيد من حدة التيارات الهوائية. كلما كان الهيكل أعلى، كلما كان تدفق الهواء أقوى. لهذا السبب تم تطوير الأبواب الدوارة بعد فترة وجيزة من ناطحات السحاب الأولى.
كانت قوة الشفط على مستوى الأرض قوية جداً في الشتاء لدرجة أن الناس وجدوا صعوبة في فتح الأبواب!
ولا يزال هذا هو الحال حتى اليوم بالنسبة للمصاعد التي تربط أحياناً الأجزاء السفلية من المبنى بمناطق السطح لتهوية العمود.
ومع ذلك، في حالة وجود الرياح (انظر تأثير السحب مع الرياح)، يصبح السحب قوياً جداً لدرجة أن أبواب المصاعد يمكن أن تصبح مسدودة، أو يمكن أن يحدث صفير كبير في فتحات التهوية في المستويات السفلية.

المشكلة الواضحة هي أن الهواء الداخلي المعالج يضيع، مما يهدر الطاقة.
ولكن هناك عامل آخر هو أن هذه المشكلة يمكن أن تزداد سوءًا بمرور الوقت.
إذا كان تدفق الهواء قويًا بشكل خاص، فإن هذا يضغط على مداخل الهواء الطفيلية الدقيقة، مما يتسبب في تشقق الوصلات وخلق ثغرات جديدة. ومع استمرار الضغط، يمكن أن تتسع هذه الفجوات وتتوسع، مما يزيد من شدة تدفق الهواء ويسرع من فقدان الطاقة.

يعمل تأثير المدخنة لأن الهواء الدافئ يجب أن يذهب إلى مكان ما عندما يصل إلى أعلى مستوى في المبنى.
وفي كثير من الحالات، يتسرب إلى العلية من خلال الأسقف المتشققة أو السباكة المتسربة أو تركيبات الإضاءة المريحة أو ببساطة نفاذية الهواء الزائدة في أرضية العلية.
وبمجرد أن يصل الهواء الدافئ إلى أعلى مستوى، فإنه يهرب إلى الخارج من خلال أي ثغرة صغيرة يمكن أن يجدها.