EXPÉRIENCES DU 7 AVRIL

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NORD

SUD

NORD

SUD

NORD

SUD

Ces nombres deviennent , en ouvrant la 5e fenêtre nord :

En ouvrant la 4e fenêtre nord et la 5e sud :

En ouvrant les deux 5es fenêtres et les deux 4<>s:

Mêmes conditions, 2e expérience.

« Pendant cette série d’expériences, il y a eu souvent des arrêts dans la ventilation; c’est ce qui est indiqué par le signe * ; les chiffres soulignés indiquent qu’il y a eu nonseulement arrêt, mais même refoulement; ainsi, le chiffre 22mc,50 signifie que, pendant cette expérience, l’anémomètre, placé devant l’orifice n° 1 du côté sud, a marché en sens contraire avec une vitesse correspondante à un débit de 22m t,5ô d’air refoulé par l’orifice en une heure.

EXAMEN COMPARATIF

4e EXPÉRIENCE. — 10 AVRIL 1356. — PAVILLON N° 4, 1er ÉTAGE. La 4e fenêtre nord et la 5e sud sont ouvertes.

m.c par heure*

Volumes d’air débités par les poêles .... n° 1

Idem .... n° 2

Idem .... n° 3

Idem .... n° 4

Volume total pour la salle. .

ou par lit 72“c,24.

« Or les différents orifices d’évacuation ne débitent que 738®“*, 70, et par lit, 23m,c,07.

différence , ou volume sortant par les fenêtres ouvertes et les fissures des autres,

1573ra#c,00, ou par lit, 49m*c,16. »

Ces observateurs concluent en ces termes :

« Par l’ouverture d’une ou de plusieurs fenêtres des deux côtés d’une salle, la sortie de l’air n’a pas lieu d’une manière régulière par les canaux d’évacuation; l’air s’échappe plus facilement par les grandes baies qui lui sont offertes, et détermine des courants qui peuvent créer des appels latéraux alimentés par les bouches d’évacuation voisines : il peut alors y avoir retour d’air par les canaux d’évacuation. »

Ces conséquences sont graves, et M. Grassi ne se le dissimulait pas, car il disait : a Si le fait existait réellement, il faudrait renoncer au système, car il est impossible d’éviter l’ouverture très-fréquente des portes et quelquefois des fenêtres. »

Mais, quoique le fait existe, nous ne pousserons pas nos conclusions aussi loin, et nous nous bornerons à faire remarquer que, d’après les réflexions et les observations exprimées au n° 251, la sortie de l’air des salles n’ayant lieu que par l’effet de l’appel des canaux d’évacuation et de leur cheminée, il devient évident que cet appel, tel qu’il a été orga-

nisé, est insuffisant, malgré la puissance de l’appareil moteur des ventilateurs.

257. Ventilation d'été. — Les observateurs que nous avons cités ne nous ont fourni à ce sujet aucun résultat. Ils ont implicitement admis, pour cette partie importante de la question, que toute la quantité d’air introduite dans l’artère principale par le ventilateur arrivait et se distribuait dans les salles l’été comme l’hiver, et que l’air vicié s’échappait convenablement et régulièrement aussi par suite de l’action impulsive de l’appareil mécanique.

Mais puisqu’il est démontré par la discussion des expériences précédentes :

1° Que, dans l’hiver, une portion seulement de cet air arrivant dans les salles, bien que les appareils mécaniques fussent aidés par l’aspiration que produisent la chaleur des poêles et celle des salles, le volume d’air affluent et celui de l’air sortant n’excédaient alors que d’une assez faible quantité le volume exigé ;

2° Que cette affluence de l’air ne produisait dans les salles aucun excès de la pression intérieure sur la pression extérieure, et qu’il y avait plutôt une différence en sens inverse ;

3° Que par conséquent l’évacuation de l’air par les cheminées d’appel n’était déterminée que par l’appel des conduits d’évacuation et de la cheminée supérieure.

Il nous semble rationnel d’en conclure que ce dernier appel étant, ainsi que celui du poêle, à très peu près annulé l’été, par suite de l’égalité de la température à l’intérieur et à l’extérieur, il y a tout lieu de penser que la ventilation d’été doit être, du moins quant à l’évacuation de l’air vicié, très-inférieure à celle de l’hiver, puisque cela arrive même, comme on le verra dans les pavillons ventilés par l’aspiration que produit une cheminée d’appel échauffée, quand on

EXAMEN COMPARATIF

n’apporte pas beaucoup de soin à en élever la température au degré nécessaire.

Il était donc regrettable que cette partie des études faites jusqu’ici fût restée incomplète, et il me parut fort désirable que cette lacune fût comblée, car, jusqu’à plus ample information, nous ne pouvions regarder cette partie de la question de la ventilation comme résolue d’une manière satisfaisante par le système de la ventilation par insufflation. J’ai cherché à suppléer à cette lacune par les expériences suivantes, par lesquelles je me suis aussi proposé d’examiner quelques autres questions importantes.

258. Expériences faites en 1860 et 1861. — A l’époque où je fus appelé à m’occuper de nouveau de la question de la ventilation, pressé par la nécessité de donner une solution pour les projets de chauffage et de ventilation des nouveaux bâtiments du palais de justice, j’avais dû me borner à étudier et à discuter les résultats des expériences faites par divers observateurs, et je n’avais pu entreprendre moi-même aucune série de recherches sur quelques points encore douteux de la question.

J’ai repris plus tard cette étude, et j’ai fait exécuter sous ma direction plusieurs séries d’expériences dont une partie a déjà été publiée dans les Annales du Conservatoire. Je les rapporterai ici dans l’ordre qui convient à l’examen de la question.

259. Comparaison de V influence des effets de la chaleur ou de V aspiration, et de ceux de V insufflation dans l’introduction de l’air. — Les expériences dont j’ai rapporté et discuté les ré-

' sultats dans les numéros précédents ont mis en évidence la différence considérable qui existe entre le volume d’air réellement introduit dans les salles à travers les poêles et ceux que les ventilateurs aspirent et refoulent à l’origine des conduites. Les explications plus ou moins ingénieuses que l’on a cherché à donner de cette différence et pour permettre d’admettre que cet air, mis en mouvement par l’appareil

mécanique, arrivait en réalité dans les salles par d’autres voies que ces poêles, ne m’ont pas paru pouvoir résister à une discussion sérieuse, et je ne crois pas qu’aujourd’hui l’on voulût de nouveau en maintenir l’exactitude.

Mais il y avait un autre côté de la question qui n’avait point été abordé et qui me paraissait d’une grande importance.

L’excès de la température qui s’établit dans les poêles et dans la salle sur celle qui a lieu à l’extérieur doit incontestablement, en toute saison, déterminer, par les conduits de refoulement de l’air et même par la cheminée du clocher, un appel plus ou moins énergique. D’une autre part, puisque, comme on l’a vu au n° 250, la pression extérieure de l’air reste toujours supérieure à la pression intérieure des salles, il s’ensuit, comme nous l’avons aussi indiqué, que l’évacuation de l’air vicié a lieu par appel et non par refoulement.

Il était donc important de constater, par des expériences directes, quelles pouvaient être, dans les mouvements de l’air, la part proportionnelle de l’appareil mécanique et celle de l’aspiration due à la simple différence des températures.

Pour y parvenir, deux sortes d’expériences m’ont paru nécessaires ••

1° Déterminer directement, par l’observation des volumes d’air écoulés par la cheminée générale d’évacuation, la part proportionnelle du ventilateur, en observant ces volumes le même jour et dans les mêmes conditions de température, soit quand le ventilateur fonctionne, soit quand il est arrêté.

2° Déterminer de même, par l’observation des volumes d’air introduits par un poêle, la part proportionnelle du ventilateur et celle de l’aspiration .

260. Part proportionnelle du ventilateur dans l’évacuation de l’air vicié par la cheminée générale. — Pour la solution de la première question, l’on a procédé ainsi qu’il suit, en répétant les expériences à sept reprises différentes.

VENT. I

EXAMEN COMPARATIF

On a commencé par observer les volumes d’air qui passaient dans la cheminée générale d’évacuation, quand le ventilateur fonctionnait à la manière ordinaire, en laissant le mécanicien régler la marche de la machine comme il l’entendait. Puis on a répété les mêmes observations, après avoir fait arrêter la machine et lorsqu’il s’était écoulé un intervalle de temps suffisant pour que le mouvement de l’air fût arrivé à l’état de régime.

Les résultats des observations sont réunis dans le tableau suivant, qui contient ceux de sept expériences comparatives exécutées, comme nous venons de le dire, dans le but de reconnaître la part proportionnelle du ventilateur dans le volume d’air total évacué par la cheminée générale.

La 3e colo nne indique la vitesse moyenne de l’air à son passage par la section où était placé l’anémomètre, et qui avait lm,i,207 de superficie.

La 4e et la 5e colonne contiennent les volumes d’air écoulés par seconde et par heure.

La 6e donne l’excès de la ventilation générale obtenue avec le ventilateur sur la ventilation sans ventilateur.

La 7e indique la part proportionnelle du ventilateur dans la ventilation générale.

La 8e indique la part proportionnelle de la ventilation due à la chaleur seule, ou de l’appel dans la ventilation générale.

Les 9e, 10e et 11e, contiennent les températures observées à l’extérieur dans la cheminée et dans les salles.

Enfin, la 12e colonne fait connaître quel a été le volume d’air moyen évacué par la cheminée générale, par heure et par lit.

RÉSULTATS DES EXPÉRIENCES SUR L’iNFLUENCE s DU VENTILATEUR DE L’HOPITAL LARIBOISIÈRE SUR LA VENTILATION GÉNÉRALE DU PAVILLON N° 4.

EXAMEN COMPARATIF

261. Conséquences des résultats contenus dans le tableau précèdent.— L’ensemble des observations, dont les résultats sont consignés dans le tableau précédent, montre que l’effet du ventilateur agissant par insufflation est beaucoup moins considérable qu’on ne l’avait supposé.

Il était bien évident, d’après les discussions précédentes de tous les résultats des diverses observations, que l’évacuation de l’air des salles par les cheminées n’était due, comme nous l’avons dit plus haut, qu’à l’aspiration produite parles différences de température, et d’un autre côté il n’était pas contestable que le ventilateur devait aussi y contribuer dans une certaine proportion.

Mais il était difficile de penser que la part de cet appareil dans le produit total de la ventilation générale ne s’élevât en moyenne qu’à 0,149, soit 0,15 et restât même souvent au-dessous de cette proportion.

Aussi n’ai-je pas été, en ce qui me concerne, médiocrement surpris de ce résultat si tranché, et me suis-je cru obligé de répéter l’expérience à plusieurs reprises et d’en faire constater les résultats par la commission chargée d’examiner les projets présentés pour le chauffage et la ventilation des nouveaux théâtres, en présence de laquelle ils ont donné des résultats encore inférieurs à la moyenne générale.

Il est important de faire remarquer que la cheminée générale d’évacuation de ces pavillons est en zinc, sans aucune garniture intérieure qui s’oppose à son refroidissement, ce qui est une faute grave de construction pour un appareil de ventilation. Il en est résulté que, dans les expériences qui ont été faites par un temps assez froid, l’air des salles, en traversant cette cheminée, perdait une partie notable de sa chaleur, augmentait de densité, et que l’action de la ventilation naturelle a été très-notablement diminuée par ces circonstances défavorables.

Si, au contraire, la cheminée avait été plus élevée et préservée contre les refroidissements par une cheminée intérieure en maçonnerie, l’air s’y serait beaucoup moins rc-

froidi; si, de plus, ce qui était et ce qui est encore facile aujourd’hui, la cheminée avait contenu un récipient d’eau chauffée par circulation de vapeur comme les poêles des salles, la température de l’air affluent des salles se serait élevée dans cette cheminée, au lieu de s’y abaisser, et l’aspiration aurait acquis plus de puissance.

Il est donc permis de penser que rien ne serait plus facile que d’accroître, à très-peu de frais, l’action de l’aspiration par rapport à celle du ventilateur, et l’on verra plus loin, par les résultats des expériences faites dans la saison d’été, que cela est indispensable pour évacuer les volumes d’air fixés par les conditions des marchés.

Il y a de plus lieu d’ajouter que, dans les expériences précédentes, lorsque le ventilateur était arrêté, l’air extérieur, pour arriver aux poêles, était encore obligé de descendre, comme dans le cas où le ventilateur fonctionnait, par la cheminée du clocher, traversait le ventilateur arrêté, et parcourait tous les conduits si compliqués qu’avait nécessités l’appareil mécanique. Cela prouve d’abord que l’aspiration seule suffirait pour faire arriver l’air nouveau par cette cheminée, si on le croyait nécessaire; et de plus il est évident que si l’on renonçait à l’emploi du ventilateur, on pourrait supprimer toute celte circulation et amener directement l’air aux poêles de chauffage par des prises d’air faites dans les faces du bâtiment, à chaque étage, et indépendantes les unes des autres.

Par ces dispositions, toutes les résistances au mouvement de l’air affluent, les pertes de force vive qu’il éprouve dans les conditions actuelles seraient considérablement diminuées, et je ne doute pas que l’on n’obtînt alors, dansles mêmes conditions de température, une affluence d’air au moins aussi considérable que par le système compliqué et dispendieux qui existe aujourd’hui.

262. Volume d’air total extrait des salles du 'pavillon n° 4 de l’hôpital Lariboisière. Expériences d’hiver. — Les résultats que

EXAMEN COMPARATIF

nous venons d’examiner au point de vue des effets comparatifs de ventilation, dus, soit à la seule différence des tempétures, soit à l’action du ventilateur, nous fournissent aussi des conséquences intéressantes quant au volume d’air total qui sort des salles de ce pavillon.

La vitesse de la machine à vapeur n’a pas toujours été la même; et bien qu’elle doive être régulièrement fixée à 70 tours en 1', elle’descend très-souvent au-dessous, et assez habituellement, pour économiser le combustible, on la réduit à 60 et quelques tours en 1', et parfois à moins encore.

C’est entre ces limites qu’ont été faites les observations précédentes, et par les résultats qu’elles ont fournis on voit que le volume d’air moyen évacué parla cheminée générale a été par heure et par lit de 58m,c,90. Il s’est élevé à 65m,c,38 lorsque la machine marchait à 78 tours en une minute ; mais à la vitesse de 70 tours, par un temps un peu mou, alors que la température extérieure était de 6° au-dessus de zéro, ce volume s’est abaissé à 52 mètres cubes par heure et par lit.

On verra plus loin que dans la saison d’été ce volume est encore beaucoup moindre et tout à fait au-dessous des prévisions.

265. de V influence du vent sur la ventilation générale dans ces pavillons . — Les expériences dont il vient d’être question avaient été commencées le 8 décembre par un vent violent de sud-ouest, qui, ayant amené de la pluie, força de les interrompre ; mais l’on avait déjà pu faire une première observation sur le volume d’air total évacué par la cheminée sous l’action simultanée de la ventilation naturelle et du ventilateur, alors que la machine fonctionnait à 80 tours en une minute.

Ces expériences avaient été faites en observant, comme il a été dit, la vitesse de l’air au centre de la cheminée et à 0m,25 de ses parois. Nous en consignons les résultats partiels dans le tableau suivant, parce qu’ils montrent que dans cette

cheminée l’on pouvait se contenter des observations faites au centre.

La section désignée par A était une zone annulaire de 0m,q,906 de surface, et la section B un cercle central de 0m,q,302 de surface. Elles formaient ensemble la section totale égale à lm,q,207.

EXPÉRIENCES FAITES LE 8 DÉCEMBRE 1860 AU PAVILLON N° 4 DE L’HOPITAL LARIBOISIÈRE.

NUMÉROS