CHAUFFAGE ET VENTILATION
La science moderne, qui n’est rien à côté de ce qu’elle sera un jour, a cependant perfectionné depuis quelques années les divers modes de chauffage et de ventilation. Mais on dirait que jusqu’à présent les constructeurs ont pris à tâche de ne point appliquer les découvertes nouvelles, du moins en ce qui concerne le bien-être et la santé de l’homme.
Les horticulteurs ont bien essayé des perfectionnements pour le chauffage et la ventilation de leurs serres, afin d’obtenir plus beaux qu’auparavant les produits végétaux. On a bien recherché aussi les meilleurs modes de ventilation pour le logement des animaux, mais pour l’habitation de l’homme on a continué à la chauffer et à la ventiler comme anciennement, c’est-àdire qu’on construit encore aujourd’hui des cheminées qui au dire de Itoard satisfont uniquement à ce problème : trouver une construction (de cheminée) telle, qu'avec la plus grande quantité de combustible on eût le moins de chaleur possible.
Nos cheminées modernes satisfont pleinement le problème posé par le continuateur des œuvres de Rosier, puisqu’elles ne donnent que 7 à 8 0/0 du calorique qu’elles pourraient fournir.
Quant à la ventilation, elle s’opère comme elle peut, par les fissures des portes et fenêtres. Ce que nous disons pourra paraître une étrange anomalie ;
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mais elle existe, elle n’est que trop réelle, l’homme soigne les plantes et les animaux, pour lui il ne s’occupe pas de sa santé.
Comme on le voit, la question mérite une étude sérieuse et approfondie, nous la traiterons un jour longuement, dans un traité spécial ; pour l’instant nous résumerons dans ce paragraphe les éléments indispensables pour permettre à nos lecteurs de mieux installer le service du chauffage et de la ventilation dans les constructions rurales.
Il y a de nombreux moyens et systèmes de chauffer les habitations qui cependant peuvent se réduire sous un certain nombre de types.
Nous les classerons de même que Péclet dans son Traité de la chaleur ;
1° Le chauffage direct par la combustion;
2° Chauffage de l’air des appartements par le rayonnement du combustible. — Cheminées ;
3° Poêles ;
4° Cheminées-poêles ;
5° Calorifère à air chaud ;
6° Chauffage de l’air par la vapeur ;
7° Chauffage de l’air par l’eau chaude à basse pression ;
8° Chauffage de l’air par l’eau chaude à haute pression ;
9° Chauffage par l’eau et la vapeur combinées ;
10° Chauffage des édifices publics.
Comme nos lecteurs le comprendront, nous n’aurons à nous occuper ici que des cinq premiers modes de chauffage, les seuls applicables dans les constructions rurales ; dans les grandes industries agricoles, nous étudierons au contraire les cinq autres modes de chauffage, car beaucoup d’usines agricoles fonctionnant à la vapeur pourront utiliser ce mode de chauffage.
I. Chauffage direct par la combustion. — Ce mode de chauffage n’est plus praticable, car les émanations d’acide carbonique qu’il dégage dans une pièce sont des plus dangereuses pour la santé. Il consiste à brûler un combustible dans un récipient quelconque placé au milieu d'une salle dont le plafond conique est, au centre du cône, percé d’un trou, par lequel s’échappe la fumée. Ce n’est que dans les huttes des sauvages que ce mode de chauffage existe encore.
Dans les pays chauds, en Algérie, en Italie, ,en Espagne, dans l’Amérique du Sud où les Espagnols l’ont importé, on chauffe les pièces d’un appartement l’aide d’un brasero. C’est un petit chariot en fer chargé de charbons enflammés qui chauffe directement, et qu’on peut promener dans toutes les pièces d’un appartement.
II. Cheminées . — Ce mode n’a pas besoin d’être décrit, il est connu de tout le monde ; nous pouvons même dire que chacun a eu à se plaindre plus ou
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moins de la fumée répandue dans une chambre par un vice de construction dans les cheminées.
La fumée est du reste depuis longtemps une des misères de l’espèce humaine, puisqu’un poète latin a écrit :
Simt tria damna domus :
Imber, mala fœmina, fumus.
C’est-à-dire en bon français, il existe trois fléaux de la maison, la pluie (l’humidité), une femme acariâtre, et la fumée. S’il est difficile d’éviter le second fléau on peut au moins remédier aux deux autres.
Pour 'la fumée, il faut d’abord rechercher les causes qui la rejettent dans les appartements. Ces causes sont nombreuses, nous allons les étudier successivement en indiquant les remèdes les plus efficaces pour la supprimer.
Parmi ces causes, les unes sont purement accidentelles, les autres proviennent d’un vice de construction, elles sont du reste fort nombreuses mais on peut les résumer sous dix catégories :
1° Le manque d’air dans une pièce fait fumer une cheminée, il faut en effet une moyenne de 60 mètres cubes d’air pour brûler dans un foyer ordinaire un kilogramme de bois. Il devient donc impossible de faire tirer une cheminée lorsque la pièce où brûle un foyer est tellement close que l’air extérieur ne peut y pénétrer.
Bien souvent l’habitant du local s’aperçoit qu’en ouvrant une porte ou une fenêtre la cheminée effectue un bon tirage; il constate donc lui-même et souvent inconsciemment le défaut d’aérage; dans ce cas, il faut établir une ventouse, c’est-à-dire une prise d’air partant de l’extérieur et arrivant dans le coffre de la cheminée ; par ce moyen, l’air froid ne traverse pas la pièce et donne un tirage dans le. tuyau de la cheminée.
2° Une trop grande ouverture du foyer fait aussi fumer les cheminées ; le remède est facile à trouver, il suffit en effet de diminuer ce foyer.
3° Un tuyau trop large ne s’échauffe qu’à la longue, dès lors il ne peut y avoir un tirage suffisant; il faut donc construire des tuyaux étroits ou réduire ceux qui sont trop larges pour éviter la fumée.
4° Le parcours, ou hauteur du tuyau peut être trop court, cela arrive pour les bâtiments qui n’ont qu’un étage ; dans ce cas, il faut exhausser la cheminée par un tuyau en tôle ou autrement, et si l’on ne peut user de ce moyen, il faudra rétrécir l’embouchure de la cheminée, de façon à ce que l’air aspiré soit forcé de passer très-près du feu, il s’échauffe alors et peut s’élever plus rapidement, ce qui établit un bon tirage.
5° Deux cheminées dans la même pièce, ou dans deux pièces contiguës produisent encore de la fumée. C’est très-facile à comprendre. Si deux che-
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minées fonctionnent dans une pièce' l'une d’elles par sa position, par sa construction, peut avoir un plus fort tirage que sa voisine, elle attire dès lors un
plus grand courant d’air, elle peut même amener dans la pièce un vide partiel suffisant pour déterminer un courant descendant par l’autre cheminée , ce qui occasionne de la fumée. Si les cheminées sont dans deux pièces contiguës communiquant par une porte; on évite le désagrément que nous venons de signaler en fermant cette porte, dans le cas précédent pour éviter la
Fig. 201. — Mauvaise position d'une cheminée par
rapport au vent. fumee il faut fermer par
une trappe l’une des cheminées, ou si l’on veut allumer du feu dans les
deux à la fois, il faut établir à chacune d’elles de fortes ventouses.
6° Si le sommet d’une cheminée est dominé par un édifice, une éminence,
nne colline ou même une montagne, suivant le vent qui règne cette cheminée
Fig 202. — Gueule de loup Fig. 203. — Mitre chinoise. Fig. 204. — Mitre pour soude de à chapeaux superposés. cheminée et pour ventilateurs.
fumera, et si le vent après avoir dépassé ces hauteurs change de direction et tombe sur la cheminée presque verticalement, il bouche la mitre et la
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fumée, ne pouvant sortir, enfume l'appartement (fi g. 201). C'est une des causes auxquels il est très-difficile d'apporter un remède, il faut dans ce cas coiffer les cheminées avec l’un des appareils fumivores que nous donnons {firj. 202, 203, 204).
Notre figure 202 représente une gueule de loup à chapeaux superposés, la gueule de loup peut être fixe ou mobile. La mitre chinoise, qui est très-ancienne, est représentée par notre figure 203; quand le vent soufile d’un côté la mitre prend la position inclinée, que montre notre ligne ponctuée et la fumée s’échappe du côté opposé au vent.
Nous donnons dans notre figure 20i un appareil qui sert à la fois pour la fumée et pour la ventilation; la girouette tourne l’ouverture du chapeau du côté opposé au vent, de sorte que la fumée peut sortir sans être refoulée dans le tuyau de cheminée. Si le vent souffle du côté B, la fumée sort en A. Cet appareil est très-utile pour coiffer les tuyaux de ventilation des écuries et des étables dans les pays où règne habituellement un vent violent qui coupe la ventilation des tuyaux d’aerage.
Les appareils que nous venons de décrire ne donnent pas toujours satisfaction, mais ils améliorent sensiblement la situation. Le procédé vraiment efficace consiste à faire dépasser, quand c’est possible, le tuyau au-dessus de l’obstacle.
7° Quand le veut soufile contre l’éminence il est arrêté dans sa course et comme il est refoulé il s’engouffre dans le tuyau de cheminée, et renvoie la fumée dans la pièce, c’est peut-être le cas le plus difficile, car si le tuyau ne peut do- en teire cuiteminer l’édifice ou la colline il n'y a pas de remède.
8° Quand une cheminée est posée dans une pièce de façon à ce qu’une porte établit un courant d’air le long du mur, celui-ci entraîne une partie de la fumée dans la chambre.
Dans ce cas, il faut faire ouvrir la porte du côté opposé ou bien employer un paravent pour intercepter le passage de l’air sur le mur auquel la cheminée est adossée. On doit surtout éviter, d’établir la cheminée en face d'une porte d’entrée, sinon chaque fois que l'on ouvrira ou fermera celle-ci, la colonne d'air ébranlée chassera des bouffées de fumée dans la chambre.
9° Un vent violent passant sur le sommet d’une cheminée la fait fumer ; on évite l’inconvénient en apposant des mitres (/ ïg . 203) ou des appareils fumivores analogues à ceux que nous avons décrits précédemment.
10° Enfin la fumée arrive parfois par une cheminée dans laquelle on ne fait pas de feu, c’est le vent qui rabat la fumée d'une cheminée voisine ou ados sée; dans ce cas il faut fermer la cheminée hermétiquement par une trappe, un tablier ou rideau en tôle, quand elle ne fonctionne pas ; au
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contraire, si on fait du feu, l'inconvénient que nous signalons n’arrive qu’accidentellement.
Construction des cheminées. — On doit observer des conditions essentielles dans la construction des cheminées, la gaieté du feu et la salubrité de l’air, la position et la dimension, etc., etc. Pour satisfaire à ces données tout bon constructeur doit :
4° Disposer ses foyers de manière à renvoyer dans la chambre le plus de chaleur rayonnante ;
2° Réduire le plus possible la quantité d’air appelé par la cheminée pour une quantité de combustible donnée;
3° Fournir pour la ventilation de la chambre et l’alimentation de la cheminée au lieu d’air froid, de l’air chauffé ;
4° Utiliser pour chauffer la chambre môme une partie de la chaleur emportée par la flamme et la fumée du combustible et l’air chaud qu’elles entraînent avec elles ;
Fig. 206. — Poterie pour tuyaux de cheminée.
Fig. 207. — Poterie en wagon Fig. 208. — Poterie en wagon pour tuyaux de cheminée pour tuyaux de cheminée (premier type). (deuxième type).
5° Placer la cheminée à l’endroit où elle chauffera le mieux l’appartement sans nuire à la décoration ;
6° Dévoyer le plus verticalement les tuyaux des cheminées.
Une cheminée se compose de deux parties principales : le foyer et le tuyau.
Les dimensions du foyer (ceci est élémentaire) doivent être en rapport avec la grandeur de la chambre à chauffer, car s’il en était autrement une grande cheminée pour une petite pièce occasionnerait une dépense superflue de combustible et un petit foyer pour une grande chambre ne chaufferait pas suffisamment.
Autrefois on faisait de grands coffres pour les cheminées, mais aujourd’hui on a reconnu avec juste raison que les petits coffres donnaient plus de tirage et moins de déperdition de chaleur; du reste le volume de la fumée est considérablement diminué par des appareils donnant une parfaite combustion, aussi on fait des conduits en poteries qu’on encastre dans les murs en les superposant les uns sur les autres. Notre figure 206 montre ce système de tiiyauxj
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Dans une construction, on est souvent obligé d’adosser plusieurs tuyaux de cheminées à côté les uns des autres. On emploie pour cet usage des poteries dites en wagon, parce qu’on les pose la suite les unes des autres, et que la partie concave de la première s’emboîte avec la partie convexe de la seconde, ainsi de suite. Nous donnons [fluj. 207 et 208) deux modèles différents.
On fait aussi des briques cintrées pour le môme usage. Suivant la forme qu'elles affectent, elles prennent diverses dénominations : elles sont dites en
Fig. 209. — Briques cintrées pour tuyaux de cheminées.
Fig. 210.
Briques cintrées pour tuyaux de cheminées (première assise).
Fig. 211.
Briques cintrées pour tuyaux de cheminées (deuxième assise).
équerre A {fl g. 209), en plat à barbe B, en chapeau de commissaire C, en violon D. Quand on a un seul tuyau à monter on emploie les briques cintrées comme le montrent les figures 210 et 211, les briques A et B forment la première assise, la figure 211 montre la deuxième assise. Enfin, quand il faut passer dans un mur plusieurs tuyaux, on emploie les première et deuxième assises que représentent nos figures 212 et 213.
Ce qu’on s’efforce d’obtenir aujourd’hui dans la construction d'une cheminée, c’est de ramener le feu en avant dans la chambre pour réduire la profondeur du foyer. On augmente ainsi le champ circulaire de dégagement du calorique rayonnant.
Les cheminées peuvent affecter des formes très-variées : nous ne pouvons entrer ici dans trop de détails, nous nous bornerons à indiquer trois types
Fig. 212. — Briquescintrées pour un nombre indéterminé de tuyaux (première assise).
Fig. 213. — Briques cintrées pour un nombre indéterminé de tuyaux (deuxième assise).
très-différents, le premier est destiné aux cuisines et les deux autres aux diverses pièces de l’habitation.
Généralement dans les campagnes on établit dans les cuisines de trèsgrandes cheminées, dont le manteau est élevé lm,80 et quelquefois deux mètres au-dessus du sol. Ce système est des plus défectueux, car suivant le vent qui domine il est impossible d'empôcher de fumer ces cheminées. Si on les construit de la sorte, c’est afin de pouvoir pendre un gond à crémaillère
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pour supporter des chaudrons au-dessus de la flamme. On obtiendrait le même résultat en construisant des cheminées comme le type ({ue nous indiquons ( fig . 214). Cette cheminée n'a que im,40 de hauteur, et une potence
Fig. 214. — Cheminée de cuisine avec potence mobile.
Fig. 215. — Coupe d’une cheminée bien comprise.
dont la tige horizontale est à crémaillère et peut recevoir un ou deux chaudrons, la tige verticale est maintenue sur le côté gauche par trois bagues à scellement, ce qui permet d’amener à soi la tige horizontale et de retirer les chaudrons du feu sans se brûler les mains.
Notre figure 215 fait voir la coupe d’une cheminée pour les autres pièces de l’habitation. Il existe dans le tuyau de cette cheminée un coffre en tôle autour duquel un vide annulaire permet à l'air extérieur venant par A de se chauffer et d'entrer dans la pièce par une bouche B, la fumée s’échappe
par le tuyau C, tandis qu’une trappe D sert à fermer le foyer quand il n'est pas allumé. Ce mode de construction offre un grand avantage. Il introduit de l'air chauffé dans la pièce, de sorte que la ventilation s’effectuant par ce moyen, les habitants du logis se chauffant devant la Fig. 216. — Plan d’un foyer à charbon de terre cheminée, ne se grillent point la face,
et, n’ont pas froid dans le dos, comme cela a lieu ordinairement dans les pièces chauffées par un autre système.
Notre figure 216 donne le plan d’un foyer servant à brûler du charbon de terre ou du coke. Comme notre figure l’indique suffisamment, le combustible
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se trouve tout fait dans la pièce; il est doue essentiel, quand on construit des grilles de cette façon, que la cheminée soit d'un bon tirage, car s’il en était autrement, les produits de la combustion incomplètement brûlés se répandraient dans la chambre et apporteraient de graves désordres l'économie animale, et même la mort par l’asphyxie.
III. Poêles. — Les poêles sont des appareils de chauffage clos. Ils sont généralement en fonte. On laisse celle-ci nue, ou ce qui est préférable, on l'enveloppe souvent avec de la terre cuite ou de la faïence. Le combustible est renfermé dans ces appareils, et, les produits de la combustion sont évacués au dehors, soit par un tuyau en tôle ou en poterie apparent ou encastré dans le mur, ou sous le sol. Ce mode de chauffage très-simple est très-économique, car l'on peut dire que la totalité de la chaleur dégagée est renvoyée dans la chambre où se trouve le poêle.
A coté de ces avantages réels, les poêles ont le désagrément de cacher la flamme, et, dans les salles longues, de chauffer inégalement, car la partie éloignée du poêle est toujours d’une température bien inférieure iï celle qui se trouve dans le voisinage de celui-ci. Les poêles ont en outre l'inconvénient de donner un air sec, qui agit sur les voies respiratoires et sur toute l’économie d'une façon fâcheuse. Pour remédier à cet inconvénient, on place de petits vases contenant de l’eau sur les poêles, de sorte que l'eau, se vaporisant, apporte à l’air un contingent d’humidité. Aujourd'hui, on fait des poêles de construction ayant au-dessus de la cloche en foute qui renferme le combustible des récipients pour l’eau ; et, ;\ l’aide d’un petit entonnoir extérieur au massif en maçonnerie, on entretient toujours pleins ces récipients.
Nous ne donnerons pas la description ni la construction des poêles, car on les achète tout faits chez les fumistes; nous ne pouvons que recommander à nos lecteurs de n'adopter un modèle qu’après s’être assurés de son bon fonctionnement ailleurs que chez- le marchand, qui vante toujours le type qui lui rapporte le plus de gain. L’inconvénient des poêles a fait adopter des modèles mixtes, qui sont des cheminées-poêles.
IV. Cheminées-poêles. — Cescheminéesconsistentenun coffre carré en tôle ouvert par devant au moyen d’une trappe verticale à crémaillère, ou mieux à contrepoids. Quand le tablier est baissé, on a un véritable poêle et au contraire une cheminée quand il estrelevé ; on trouve aujourd'hui divers systèmes très-ingénieux qui peuvent être utilement employés dans les constructions rurales.
V. Calorifères à air chaud. — Les calorifères à air chaud sont pour ainsi dire de grands poêles; mais, au lieu d'être établis dans la pièce même qu’ils doivent chauffer, ceux-ci sont placés dans des caves; car en vertu de sa moindre densité l'air chaud tend à s’élever. On profite encore de cette dispo-
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sition pour donner des bouches de chaleur dans le plancher des appartements, et, l'air chaud s’élevant chauffe également tout le cube de la pièce. Avec un seul calorifère, on peut chauffer tout une maison; mais il est bien évident qu'il faut le construire en proportion des cubes à chauffer et que, plus grands seront les volumes, plus puissants devront être les calorifères. Nous n’insisterons pas davantage sur cette question, puisque tout constructeur doit employer un homme du métier pour établir des calorifères ; mais nous renverrons ceux de nos lecteurs qui voudraient approfondir cette question à notre Traité complet du chauffage et de la ventilation.
Pour faire le pain, lessiver le linge, échauder les ustensiles de la laiterie et préparer les buvées des bestiaux, il faut de l’eau chaude. Il est bon, dans ce cas, de pouvoir s’en procurer une grande quantité dans un local autre que celui de la cuisine ; on construit à cet effet dans le fournil des fourneaux économiques; nous en parlerons dans le chapitre cinquième, qui traite des constructions annexes de la ferme.