IVéccssilc cl importance de la ventilation. — Le
renouvellement de l'air à Tintérieur des navires est une question d'une importance capilale pour le constructeur. La ventilation est nécessaire pour la santé de Féquipage et la conservation des provisions. Dans les hauts, il faut combattre l'élévation de la température que produit Taclion du soleil sur une muraille en fer; dans les fonds, il est indispensable de fournir aux foyers des chaudières l'énorme quantité d'oxygène exigée par la combustion, d'expulser les gaz combustibles qui se dégagent des soutes à charbon. EnGn, dans tous les endroits où fonctionnent des appareils à vapeur et dans tous ceux où passent les tuyaux d arrivée et d'évacuation de vapeur, on doit baigner d'air frais les surfaces rayonnantes, enlever l'air chaud qui s'accumule à la partie supérieure des locaux.
Pour se rendre compte de l'importance de ce dernier point, il suffit de se rappeler combien les machines de tonte nature se sont multipliées sur les bâtiments modernes. En dehors des appareils contenus daos les gran^ chanobres des machines principales et des chaufferies, il y a «oe fuafe de moteurs à vapeur disséminés dans tous les coins da bâtiment : machines | à comprimer l'eau ou à produire l'électricité pour la mancravre des Uw- | relies, machines à comprimer l'air pour les torpilles, servo-motear poar la I manceuvre du gouvernait, pompes, éjecteurs, moteurs des dynamos pour I l'éclairage, cabestan à vapeur, treuils & vapeur pour toutes les manœurres du bord, depuis le service des munitions des petits canons à tir rapide jusqu'à celui des embarcations et de la voilure sur les croiseurs ou transpofis qui ont une mâture ordinaire ; il y a un condenseur auxiliaire, des bouilleurs pour produire Peau douce et quelquefois des chaudières auxiliaires.
En somme, d'un bout à l'autre du navire, Dupont des gaillards à la i cale^ le bâtiment est rempli de machines, sillonné en tout sens par des réseaux de tuyaux de vapeur. Dans presque tous les compartiments îly a des sources de chaleur plus ou moins intenses, et, pour éviter des élévations de température qui rendraient promptement ces locaux inhabitabies. il faut enlever Tair échauffé et lui substituer de l'air fravs.
La présence du pont blindé que Ton ne perce que d'ouvertures aussi réduites et aussi peu nombreuses que possible, la multiplicité des cloisons étanches qui subdivisent les fonds du bâtiment et dont on doit respecter l'intégrité, sont autant d'obstacles pour établir la ventilation du narirf, et les complications vont toujours en augmentant au fur et à mesurequon arrive à isoler davantage les locaux les uns des autres.
DIFFÉRENTS M0DB8 BB VKNTILATUm. LBUR EMPLOI A BORD 27S
35 (« Etude de i» weatilafloii. — Faire une bonne ventilation est UB frdblècne aussi difScâle qu'împorUnt; c'est une raison suffisante pour ^ii'ab s'en pféoocupe dès le début, lors de l'élude des emménagements. Lorsque, les emménagemeats 'étant terminés, on vient à superposer un syrtèofts de veAtiUtion à «n état de choses existant, on peut arriver à améliorer l'aération, laais eeU est beaucoup p4us coûteux, et, relativement à ce que l'on aurait pu obtenir tm menant de front l'étude des emménagements et mUe da la veniilatioo^ les résultats obtenus sont toujours médiocres.
En faisant l'étude dès le début, on pourra donner un emplacement et uae safilÂaB ^convenables aux panneaux à percer dans les ponts^ de manière à assurer Tarrivée d'une quantité suffisante d'air frais. En agrandissant un peu certains d'eatse eux* on pourra y faire passer des conduits d'évacuation d'air vicié. On installera les mâts de telle sorte qu'ils forment cbeminées d*appel« on entonnera les cheminées qui servent au dégagement des gaz ou de l'air chaud par des enveloppes, k l'intérieur desquelles on pourra obtenir uo tirsge éoscgique. Bref, on profitera de toutes les dispositions locales en faisant «quelquefois suhir aux instaliaiions des modifications de détail sans importance au point de vue des emménagements, mais fort utiles pour assumer l'aération du navire, et les airivées et les sorties d'air seront établies de façon à ce que la vitesse d'écoulement soit convenable. C'est ainsi seutement qu'on fera de boeune ventilation et à peu de frais.
S!è9* DMréreiito OMdes d^e ventilation. Leur emploi à
liMirém '^ On àisiiagne la, ventilation naturelle et la ventilation artificielle. On entend par ventilation natiwelle ou spontanée celle qui se produit lorsque le déplacement de l'air d'un local s'effectue en vertu de l'excès de sa température sur celle de Tatmesphère. La ventilation artificielle est réalisée par des moyens mécaniques ou par la chaleur développée dans des foyers spécialement installés dans ce but. La ventilation mécanique est le résultai de l'action de ventilateurs à aspiration ou à pulsion mus par des moyens mécaniques. La chaleur est une source de ventilation artificielle lorsqu'on l'emploie à chauffer l'air d'une cheminée d'appel destinée à provoquer un mouvement ascensionnel.
A bord, on profite dans une large mesure de la chaleur développée par d'autres services pour déterminer une aspiration énergique. La ventilation ainsi produite n'est pas artificielle puisqu'il n'y a pas de foyers spéciaux établis pour produire l'aspiration, mais que le déplacement d'air est, en réalité, la conséquence naturelle du fonctionnement normal du bâtiment. A côté de cette ventilation naturelle , on emploie pour certains compartiments la ventilation mécanique, notamment pour les machines et les chaufferies. Enfin sur une certaine classe de navires, celle des transports, on fait usage de la ventilation artificielle par la chaleur pour le cas de marche à la voile ou d'un long mouillage. On trouve donc à bord des bâtiments tous les modes de ventilation employés à terre.
276 CHAP. XXXll. — VENTILATION
353. \oUons générales sur la vcnlUaflon. — Les résultais des expériences ou des observations auxquelles a donné lieu la ventilation conduisent aux conclusions suivantes, que Ton peut regarder comme devant servir de base à Tétude des projets de ventilation :
I. Par contact avec des surfaces rayonnant de la chaleur, Vair s'échauffe et, devenu moins dense, s élève vers les plafonds,
II. Le but principal de la ventilation est V évacuation immédiate de Vair vicié ; cette extraction doit avoir lieu le plus près possible des points où Vair est souillé par des émanations nuisibles.
A V inverse, Vair neuf qui est appelé pour remplacer Vair extrait, doit être introduit en des points éloignés des bouches d^ extraction â!avr vidé, de manière à ce que le renouvellement de Vair se produise dans tout le local et non dans une partie seulement.
III. Abstraction faite des chaufferies où, pour obtenir une légère compression favorable à la combustionf il faut avoir recours à des procédés d'insufflation très puissants, V introduction d'une quantité suffisante d'air neuf peut être obtenue, dans la plupart des cas, par le seul effet de V aspiration et sans le concours d'appareils soufflants, en donnant aux canaux d'amenée de Vair neuf et à leurs orifices des dimensions assez grandes et des dispositions convenables.
Les divers dispositifs qui procèdent par aspiration, lorsqu'ils sont convenablement proportionnés et bien établis, satisfont mieux et plus sûrement aux conditions requises que ceux qui procèdent par insufflation de Vair neuf. Ces derniers n'assurent pas seuls et par eux-mêmes, en toute circonstance et en toute saison, à V évacuation de Vair vicié Vvnifm^ mité et la stabilité nécessaires.
L'aspiration peut être déterminée : i^ par les foyers des chaudières; 2^ par rétablissement de cheminées d'appel prenant aux points où s'accumule de Tair fortement échauffé; 3^ par l'élévation de température deTair dans de hautes eaveloppes entourant des cheminées contenant soit des gaz chauds, soit de l'air fortement échauffé; 4** lorsqu'une ventilation très énergique est indispensable, l'aspiration doit être obtenue par des ventilateurs mus mécaniquement.
IV. Enfin, dans certains cas spéciaux, on peut avoir recours à Vinti-oduction d'air frais par insufflation^ fnais il faut alors assurer par une aspiration convenable le dégagement de Vair vicié.
354. Volume d*air à extraire el à introduire par heure. — Le volume d'air à extraire el à introduire par heure varie avecla destination des locaux et avec les sources de chaleur qui y sont renfermées.
Le volume d'air à évacuer doit être déterminé par la condition que l'air des locaux soit renouvelé un certain nombre de fois par heure.
Pour les locaux ordinaires, ce renouvellement doit avoir lieu environ
i"ii|p|i".'l!l.i '.
VOLUME d'air a EXTBAIRE ET A INTRODUIRE PAR HEURE 277
trois à quatre fois par heure; pour les locaux qui ne sont habités qu'accU denteUement, on peut adopter moitié moins.
a) Locaux habités. — Au lieu de compter le volume d'air nécessaire en prenant pour base la capacité des locaux et en s'arrangeant de manière que Tair se trouve renouvelé un nombre déterminé de fois par heure, on prend souvent comme point de départ des calculs de ventilation le nombre d'hommes qui doivent habiter normalement certains locaux. S'il s'agit d'un poste d'équipage, par exemple, on fixera la quantité d*air à fournir à 20 mètres cubes par homme et par heure.
Les deux règles sont équivalentes : admettre 2,000 mètres cubes par heure pour 100 hommes revient à renouveler l'air quatre fois par heure si on estime que le volume de 500 mètres cubes est suffisant pour loger 100 hommes. Les entreponts ayant environ 2°",20 de haut, cela revient à dire que la superficie occupée par les postes de couchage est de 227 mètres carrés pour 100 hommes ou 2'"',27 par homme. Théoriquement l'emplacement réservé pour chaque hamac est un peu plus faible, mais si on tient compte des espaces inutilisables près des murailles, au voisinage des cheminées, des mâts, des passages de tourelles et de munitions, ce chiffre de 2*° ,25 environ ne s écarte pas beaucoup de la réalité.
Les chiffres que nous indiquons ici sont ceux que l'on adopte généralement pour les logements des bâtiments destinés à naviguer dans les mers d'Europe. Un renouvellement d'air de 3 à 4 fois par heure ou, si on aime mieux cette manière de compter, un nombre de mètres cubes égal à 15 ou 20 par homme et par heure donne dans ce cas une aération très convenable. Il n'y a pas intérêt à prendre des chiffres plus forts pour calculer le renouvellement de l'air sur un navire qui ne doit pas s'écarter des climats tempérés, car la ventilation serait alors beaucoup trop énergique, surtout en hiver.
Dans les pays chauds, et principalement sur les bâtiments destinés à rapatrier des malades, ces chiffres doivent être doublés pour enlever les odeurs délétères et les miasmes qui seraient très dangereux pour les passagers et l'équipage, on doit compter sur des vitesses de 30 à 40 mètres cubes par heure et par homme ; l'air doit être entièrement renouvelé en 6 à 8 minutes.
Pour des bâtiments qui peuvent êtres appelés à naviguer indifféremment sur les côtes d'Europe et dans les mers intertropicales, on adopte des chiffres moyens. Dans ce cas, il y a tout avantage à augmenter la vitesse du renouvellement de l'air en se réservant la faculté de réduire la ventilation au moyen de registres placés sur les conduits principaux.
b) Locaux contenant des sources de chaleur. — Dans les lieux abondamment ventilés et sous l'action d'un renouvellement continu de l'air, on supporte facilement et môme on trouve convenables des températures plus élevées que celles par lesquelles on serait incommodé dans des locaux où l'air n'est pas renouvelé; cependant à l'intérieur des navires la température ne doit pas habituellement dépasser 30 à 35° aux points les plus chauds.
dans les chambres de machines ou de chaudières. On conçoit que le renouvellement de l'air doit élre alors beaucoup plus rapide et c*est ce qui Ibrce à recourir à l'emploi de ventilateurs d'aspiration qui arrivent à renouveler plus de soixante fois par heure Tair contenu dans la chambre des machines. Pour les chaufferies, Tafflux d'air dépend du charbon à consommer et les quantités sont beaucoup plus fortes.
3o5. Règles générales théoriques et pratiques» — Désignons par :
A, Taire de la section d'une cheminée OfT d^un eocidmf d'air ;
H, sa hauteur ;
T', la température de Tair extérieur;
T, la température moyenne à Kintérieiir du conduit ;
y, la vitesse moyenne dans le conduit ;
K, un coefficient numérique constant par chaque conduit et dépendant
de ses proportions et de sa disposition ; Q, le volume d'air écoulé en une seconde ;
Q = KA )/[T — t) U
Il résulte de là que, en donnant plus de hauteur à une cheminée, on augmente la vitesse V et par suite le volume Q de gaz évacué par elle ou qu'on active son tirage. Cela montre l'intérêt qu'il y a à employer les mâts comme cheminées d'appel ; on voit aussi qu'on accroît le volume des gaz ou de Tair évacué en donnant h la section transversale de la cheminée une plus grande superficie.
On remarquera également l'avantage que présentent les cheminées d'appel en tôle. Il suffit que le soleil frappe directement sur ces conduits pour que la différence T — T acquière une valeur notable, et, surtout dans les climats où le ciel est rarement couvert, le renouvellement de l'air peut être très notablement amélioré, grâce à l'emploi de hautes cheminées simplement exposées aux rayons du soleil.
350* Vitesses convenables de Falr dans les orifices den conduits d*é\acuation« — Les vitesses doivent aller en croissant depuis les orifices d'appel jusqu'à la cheminée d'évacuation qui est commune à un certain nombre de conduits d'un même bâtiment; »n les règle autant que possible ainsi qu'il suit :
ritevfie par seconde
Premiers orifices d'appel 0™,40 à 0™JO
Premiers conduits collecteurs l,00àl,20
Deuxièmes conduits collecteurs , . 1, 30 à i, 40
Clieminée générale d*évacuation 1, 80 à 2, 00
VITESSES CONVENABLES DB l'aIR AUX ORIFICES d'inTRODUCTION 279
Ces vitesses s'obtiennent facîlenaent dans la plupart des cas à l'aide d'un excès de 20 à 25^ de la température de la cheminée sur celle de l'air extérieur. Elles sont naturellement un peu plus fortes pour les conduits d'évaeuation des locaux où le renouvellement de l'air est beaucoup plus actif et est alors en général produit par des moyens mécaniques. Sur le transporthôpital V Annamite^ la vitesse d'évacuation ^'a^ie de 1°*,95 à 2",50 dans les canaux qui donnent issue à l'air vicié de la batterie basse et de l'hôpital : sur le Hoche, la vitesse de l'air qui est évacué par la cheminée d'air vicié des machines est de 10 mètres environ.
357. Section à donner aux orifices el aux conduits d*é\'ac nation. — Le volume d'air total à évacuer par seconde étant cafcalé, a priori^ d'après les conditions de renauvellement de l'air, en di- ^lsa^t ce volume par la vitesse que Tair doit avoir à chacun des passages ou des conduits on aura en mètres carrés la section libre qu'il convient de leur donner.
Nous avons dit, par exemple, que pour des locaux habités, il fallait renouveler l'air trois à quatre fois par heure : la vitesse moyenne dans les orifices d'appel ne devant être que de 0",70 par seconde, la section des ori-
fices par mèlre cube du Jocal sera de 3^ ^ ^^^ à ^g^J-X^, c'esl-à-
dire de 1 1 à 15 centimètres carrés par mètre cube du local ; c'est sur ces chiffres que Ton compte en général. Les sections des conduits collecteurs et de la cheminée générale d'évacuation s'établissent de la même manière d après les vitesses que l'on se donne.
358. Vitesses convenables de Talr aux orifices d*introduction. — Quand l'air débouche latéralement et à peu près parallèlement au plafond, ou même horizontalement à cinq ou six mètres audessus de la tète des hommes, la vitesse d'introduction peut sans inconvénient atteindre un mètre par seconde.
De semblables vitesses sont facilement déterminées par la simple action de l'appel d'air qui produit l'évacualion. Lorsqu'on emploie des ventilateurs aspirant ou soufflant, on les dépasse de beaucoup; mais bien qu'un mèlre de vitesse soit facile à obtenir, il faut se gardpr de donner à l'air frais une pareille vitesse à l'arrivée dans les locaux où couchent les hommes, batteries ou faux-ponts. Dans ces entreponts^ l'air descend verticalement par des oriBces ménagés dans le plafond; en arrivant avec trop de vitesse, il donnerait lieu à des courants d'air désagréables et peu hygiéniques.
Aussi, dans les entreponts supérieurs on fera bien de donner aux panneaux des sections telles que la vitesse d'introduction ne dépasse jamais O^jSO, tandis que l'on pourra admettre un mètre et même davantage au-dessous du pont blindé. Dans ce dernier cas il est, en effet, indispensable d'augmenter la vitesse, parce que les dimensions des panneaux doivent être aussi
faibles que possible pour ne pas compromettre la protection : d'ailleurs en ces endroits les fortes vilesses ne présentent pas autant d'inconvénients que lorsqu'il s'agit de locaux où l'on dispose des postes de couchage.
Nous avons vu que Tair pénétrait à bord par les panneaux, les saboris et les hublots. A la mer, sabords et hublots sont souvent fermés et on ne doit compter comme orifices d'arrivée d'air que sur les panneaux seuls.