LUMIERES

rolaures.

Chandelle» de six à la livre

Bougie

Lampes gros bec

Ce tableau permet de calculer la quantité d’air vicié par l'éclairage artificiel d’une pièce, et comme, d'après les n°* 363 et 364, on a les quantités d'air viciées par la respiration et par la transpiration des personnes, il est donc facile de déterminer la quantité d'air à intro-

liEL'XIÈUE PARTIE.

(luire dans une pièce contenant un nombre déterminé de personnes, et dont l’éclairage artificiel consomme un poids donné de bougie mi d'huile.

L’air vicié par la respiration et la transpiration est encore propre à l’alimentation du foyer de chauffage , qui , dans les appartements chauffés par le rayonnement du combustible , suffit généralement à l'appel de tout l'air nécessaire k la ventilation.

."GO. Chaleur produite par la respiration. D'après M. Dumas, la quantité de carbone brûlée en une heure par l'acte de la respiration d’un homme est- de 10 grammes ; la chaleur développée est donc de 80, S unités (302). Une partie de cette chaleur est employée k former les 37,5 grammes de vapeur fournis par la transpiration (364) ; le reste jj0,8— 0,037 5 x Cl 2,6 = 57,8 unités est employé k chauffer l'air environnant, et il joue un grand rôle dans le chauffage des lieux habités (288). En effet, pour porter de 0* k 20“ les 6 mètres cubes d’air consommés en une heure par la respiration et la transpiration d’un homme (363 et 364) , il suffit de 6 x 1.3 x 20 x 0,238 = 37 unités de chaleur (44 et 286), c'est-à-dire moins que l’excès 57,8 unités provenant de la respiration. De la, il résulte que s’il n'v avait pas de refroidissement par les parois d'une pièce habitée dont l'air aurait été préalablement porté k 20*, cette température resterait constante en

v introduisant = 9,37 mètres cubes d'air k 0*, par personne

• ii

et par heure.

5G7. La température du corps humain est de 37*; celle des oiseaux, de 43“ k 44"; celle des mammifères, de 37* k 40", et celle des poissons, de 1 4" k 25°.

exemi’les d'Edihces ithucs cualtfés et ventiles.

308. Chauffage et ventilation de la prison cellulaire il a: as et de celle de Provins. Les nombres de ce numéro et des suivants, sur le chauffage et la ventilation, sont extraits du Supplément à la seconde édition du Traité de la chaleur , de M. l'éclet.

1" La commission chargée d'examiner les projets de chauffage et de ventilation de la prison cellulaire Mazas a adopté le projet de M. Grouvelle, basé sur le principe de la circulation de 1 eau chaude , avec le secours de la vapeur comme moyen de transmission de la chaleur aux réservoirs alimentant la circulation de lcau dans les tuyaux de chauffage (359), mats en apportant au projet les modifications suivantes :

EXKUl'LES UEU1FICKS Pl'BUCS fcuACFELS ET VENTILÉS.

I • l'urler à 10 mètres cubes par heure le volume d'air 4 fournir à chaque cellule de 20 métrés cub'S de capacité;

S" F lever à 1S” la température constante des cellules;

3" Etablir une double circulation d'eau chaude, et en sens contraire . dans le canal de duufEigc , alin qu'en chaque point du circuit la température moyenne des tuyaux fut sensiblement conslaule;

4° Etablir la vculüalion des cellules par les tuyaux de descente des matières focales.

Lit ventilation dt*s 1200 cellules, divisées en G bâtiments d'un rez-dechaussée et de 2 étages, est produite par une cheminée d'appel en briques , de 2",lü de diamètre intérieur et de 29 mètres de hauteur, placée au centre des six bâtiments k cellules. La cheminée des trois générateurs est en télé et placée au centre de la cheminée d'appel ; son diamètre est de 0“,80.

La commission chargée de la réception des travaux de M. tirouvelle a nommé uue sous-commission composée de MM. Péclet, Leblanc et Titauvm pour les expérimenter. Voici l'extrait des résultats obtenus :

1° Les expériences ont eu lieu du H février 1850 au 50 avril 1851 , cl ont fourni des résultats aussi réguliers que possible pour le cliaulTage des différents étages;

2° L’appel par la cheminée s’est élevé à 30 000 métrés cubes par heure; ce qui correspond i un renouvellement d’air de 25 mètres cubes par cellule, au lieu de 10 mètres cubes, limite inférieure exigée par le cahier des charges;

3° La température a été maintenue pendant l’hiver entre 13° et 10* dans tous les bâtiments occupé*, corridors et cellules;

Pour un chauffage continu de 12 jours et 12 nuits, la température extérieure étant de 7°,îr, et la vapeur venant se condenser dans les serpentins placés dans les réservoirs d’eau chaude étant maintenue entre 2 et*3 atmosphères, la température des cellules s’csl élevéejusqu'â 19°. 50 et 20°, 72 au rez-de-chaussée, et jusqu’à 20#,94 et 23*, 31 au premier étage. Les différences entre les températures d’un même clage proviennent de l’orientation des cellules;

:»• Pendant l’hiver de 1849-50, dans des expériences faites dans les caves de ventilation, pour une consommât!, i» de I Jk.50 de houille par heure dans le foyer d’appel, on a expulsé 14-SOO mètres cubes d’air par heure, et pour une consommation de 22k,33 de houille dans le même temps, la ventilation s’est élevée à 24700 et 30 000 mètres cubes. Pendaui les plus grandes chaleurs de l'été 1850, pour 20 kilog. de houille, la ventilation a varie de 22 900 à 25000 mètres cubes; ô' i* udant l'hiver de 1850-51, dans des expériences de ventilation generale : I* L’air expulsé s’csl élevé à 29 200 mètres cub?s pour 20 kilog. de houille brûlés par heure dans le foyer d’appel ; 2* La fumée étant bien refroidie sous des plaques de fonte avant .l’arriver à la cheminée des générateurs, celte- cheminée a peu d’influence sur 1a ventilation generale ; ainsi , apiés une interruption de chauffage de vmgl-qualrc heures, la ventilation de 29 200 n’a desceodu qu’à 28 200 ; 3* La consommation du foyer d’appel ayant c»é réduite de 20 kil. à 15 kilog. par heure, la quantité d'air expulsée a été trouvée comprise entre 28 1 00 cl 3 1 500 mètres cubes ; cette faible diminution est due au peu d’influence de l’aclmlé du foyer sur le lî- ' rage de la cheminée au-delà d’une certaine limite;

7* Pendant l'hiver de 4850-51, pour les bâtiments dans lesquels les prises d’air étaient ouvertes sur le corridor, la consommation de bouille pour le chauffage a été de 400 kilog par bâtiment et par jour, pour obtenir une température moyenne intérieure de 45*,i5t avec une température extérieure de 3*, 89, c’est-à-dire pour un exaès de H°,25. Pour les bâtiments dont les prises d’air étaient extericurea, 1a

consommation a été de 500 kilogrammes de bouille pour obtenir un* température moyenne intérieure moins élevée de prés de I degré. Le chauffage de l'administration a exigé 150 kilog. de combustible par jour pour les mêmes circonstances atmosphériques.

Pendant los sept mois de chauffage , la température moyenne à Paris étant 6*, 5, admettant ) 4° pour température moyenne intérieure, c’est-à-dire un excès de 7°, 5, la consommation moyenne par bâtiment sera de 270 kilog. de houille, et 100 kilog. pour l'administration. Ainsi, la dépense totale sera de 270 x 6 + 100 — 1720 kilog. par jour.

Uuant à la ventilation, la dépense moyenne de combustible est de 350 kilog. par jour d'hiver, et de 400 kilog. par jour le reste de l’année ; mais pour obtenir une ventilation de 30000 mètres cubes par heure, la consommation de combustible est de 20 kilog. par heure en hiver et 23 kilog. en été.

Les murs ont 0”,60 d'épaisseur, et leur surface totale exposée au contact de l’air est à peu près de 13 000 mètres carrés , non compris les surfaces des voûtes et du sol , qui transmettent peu de chaleur. La surface totale des vitres est de 2173 mètres carrés.

Admettant que M = 15 , pour la quantité de chaleur transmise par mètre carré de muraille et par heure (5° du n* 354; , et M = 22 pour la transmission des vitres dans les mêmes circonstances; la perte totale de chalcurpar les vitres et les murailles sera 15 x 13000 + 22 x 2173 = 242800 unités.

Pour élever 30000 mètres cubes d’air de 7", 5 à 14", température à laquelle il sort des cellules*, il faut 1,3x 6,5 x 0,238 x 30000 = 60333 unités de chaleur.

La chaleur produite par les 1200 détenus est 50 x 1200=60000 unités.

La chaleur que doit fournir le calorifère est alors 242 806+60333 — 60000=243139. Chaque kilogramme de houille produisant un effet utile de 3 750 unités, on brûlera par heure 64\83 de houille, et par jour 64,83 x 24 = 1556 kilog., au lieu de 1 620 kilog. qu’a donné l’expérience.

2* La prison cellulaire de Provins a la même disposition que la prison Mazas, mais elle ne contient qu'un bâtiment et 39 cellules seulement. Les appareils de chauffage ont aussi été établis par M. Crouvelle, et d’après la disposition de la prison Mazas, si ce n’est que la chaudière chauffe directement l’eau chaude de circulation, et c’est la chaleur de la fumée de la chaudière qui produit la ventilation en hiver; en été, un foyer spécial d’appel produit la ventilation.

La cheminée du calorifère a 0”,31 de diamètre, et elle s'élève de 5 mètres dans la cheminée d'appel, qui a 18 mètres de hauteur, 1“,06 de diamètre à la base et 0*,60 au sommet.

Les murailles ont 0*,60 d’épaisseur moyenne et 1059 mètres carrée de surface. La surface des vitres est de 107“. 50.

EXEMPLES D'ÉDIFICES PLBLICS CBALFFÉS ET VENTILÉS. 493

Dans des expériences faites du 13 mars au 6 avril par M. Gentilhomme , la température moyenne pendant le jour étant de G” et les nuits trés-froides , la température moyenne de la journée a été de t i“,95 dans les cellules, de 13*, 16 dans la galerie donnant entrée aux cellules, et de 18° dans le greffe. La température moyenne a été de 1° plus élevée dans les cellules exposées au midi que dans celles exposées au nord. • " .

Le chauffage était toujours suspendu pendant la nuit, et cependant l’abaissement de température n’a jamais dépassé 0*,3t ; ce qui doit être attribué a la grande quantité de chaleur contenue dans les murailles et dans l'eau chaude.

Des expériences de ventilation opérées sur les tuyaux de descente de quelques cellules ont fourni les volumes d'air expulsés de chaque cellule, par heure, consignés dans le tableau suivant :

FOYER DE LA CHAUDIÈRE

en plein feu ,

éteint depuis 11 heure».

élelnt,

et le foyer d appel éteint.

et le foyer d’appel ételnu

et le foyer d appel allumé.

me.

Ili'z-de-ehaujsée.

Rez-de-chaussée.

Rez-de- I Côté du nord.

I,r élage . ,

1" élage ....

chaussée. ( id. midi.

4* élage ....

4* étage . . . .

i.. i. 1 «<f. nord.

*u*e' | id. midi.

Mojenne ....

Moyenne ....

t id. nord.

* “uge- l id. midi.

Moyenne

Pendant que les expériences précédentes sur les tuyaux de descente s’exécutaient, on a aussi opéré directement sur la cheminée d'appel , et on a trouvé que les volumes totaux d'air écoulés en une heure par celte cheminée étaient respectivement dans la première, la deuxième et la troisième condition du tableau précédent, 3400, 1031 et 2940 mètres cubes; ce qui fait par cellule 87, 27 et 75,4 mètres cubes.

l.o chauffage a lieu avec de la tourbe, dontlaconsommation moyenne journalière est de 367 kilog., équivalant h env iron 173kilog. de houille. La consommation moyenne du foyer d'appel n'a pas été observée.

SCO. L'appareil de chauffage de l’église Saint-Roch a aussi été établi par M. Grouvelle. Il consiste en une circulation d’eau chaude il basse pression placée dans des caniveaux situés sous le sol ; l’air extérieur est appelé dans ces caniveaux, d’où il sort échauffé pour se répandre dans l’église.

Dans un caveau circulaire, qui règne sous le pourtour de la chapelle de la Vierge, est placée une chaudière ordinaire a deux bouilleurs , d'une puissance de 12 chevaux environ. Un tuyau de fonte, de 0",14

do diamètre, dont les bouts sont réunis par des joints h boulons, ot d'un développement de 168 mètres, part du sommet de la chaudière et passe sous le bas côté droit de l’église , en s’élevant par une pente d'environ 0“,0.1 par mètre; son point culminant est sous l’orgue; il revient par le côté gauche de l’église en suivant la même pente, et finit par aboutir k l'un des bouilleurs de la chaudière. Un petit tuyau additionnel , placé après coup , circule en sens contraire du tuyau principal, parallèlement au tuyau de retour, et linil par déboucher dans ce tuyau a son point culminant, c’esl-a-dire sous l’orgue.

Les tuyaux circulent dans un canal dont chaque paroi verticale est formée de deux murailles en briques légèrement espacées, afin de diminuer le refroidissement. Le fond est formé de planches , dans lesquelles sont pratiquées les ouvertures d’admission de l'air froid ; c’est dans le plafond du canal que sont pratiquées les prises d’air chand , qui viennent déboucher dans le sol de l’église. Après chaque bouche de chaleur se trouve une cloison transversale en bois qui ferme complètement le canal, et immédiatement après se trouve une arrivée d’air froid , qui , par cette disposition, est échauffé par toute la longueur de tuyau comprise entre deux bouches de chaleur. • .

Un système analogue au précédent, mais dont le tuyau n’a que 0",t é de diamètre et 86 mètres de longueur, part de l’autre extrémité de la chaudière et circule sous la chapello de la Vierge et le calvaire.

Des valves placées sous les tuyaux de départ et d’arrivée permettent de modifier ou même de supprimer la circulation dans chacune des grandes artères. Sur le pourtour de l’artère principale, 4 renflements de 3 mètres de longueur et de 0",35 de diamètre augmentent encore la surface de chauffe; 4 autres renflements, en forme de poêles de différents diamètres, sont placés k l’orifice des bouches principales, et des petits embranchements sans retour favorisent encore le tirage des bouches qui ne sont pas directement placées sur le parcours.

Le tuyau île fumée a 0“.33 de diamètre ; il est en tôle , et sur une longueur de 7 mètres il chauffe l'air qui alimente une bouche isolée de la chapelle de la Vierge.,

Surface dp chanffo, j compris les bouilleurs t5",i0

Surface de la grille 0",40

* Surface de refroidissement de la circulation 4 64* ,85

Volume de l’eau qui s'échauffe S*, 008

Id. qui se refroidi! . . . . 40,il8

Température de Peau dans la chaudière I'î0:’

Id. i sa rentrée dans la chaudière. 104»

Température moyenne de Peau en circulatiou. . . . Ht*

Différence maximum de nircau 8 4 4"

Nombre de boucbcs grillées versant l’air dans l'église. 43

Surface libre do chacune de il de ces bourbes.. . . 0*,I3B

Id. de la bouche placée sons "orgue. . . . 0",400

Id. de toutes les bouches 3“,S3.'i

exempi.es d'édifices publics chauffés et ventilés. 495

Longueur 4c l'ùglite. 110 à lli"

- Largeur 28m

Hauteur moyenne 45 4 18°

Superficie, environ 3150°

Volume, environ 32000“

Surface Je* muraille» eipoiées au retroidisscinenl. . 5835“

Epaisseur moyenne 4c ce» muraille». . 0“,"0

Surface de» vitraux 8G0“

Volume de* mars el pilier» intérieur». . 4800“

Nombre de* place* assise» 3500

Nombre de» personnes réunies le» dimanches ordinaire» ...... 2000 4 4000

Nombre des personne» réunie» le» fêles ordinaire». . 4000 4 6000

Id. grandes fête». . . 6000 4 8000

nui face totale 4c» ouvertures pratiquées dan» la voûte

et de* fissures des fenêtres. 4 4", 4 5

Hauteur moyenne à laquelle se trouvent toute» ce»

ouverture» et fissures 4 4“,20

Nombre des portes douoant à l'extérieur. ...... 6

Des expériences dell. Pottier ont fait voir que le maximum de puissance de l'appareil était limité à maintenir la température intérieure à te» au-dessus de la température extérieure; ce qui est suffisant dans les plus grands froids.

Après un chauffage continu de 10 jours, on a amené la température iutérieure a 16”, et même à 18* pendant les offices du dimanche, la température extérieure étant de 4 a 5°. Une fois que toute la masse de l’église a été échauffée, ou a pu ne chauffer que quelques heures par jour, ou mieux, on a pu attendre que la température intérieure se fût abaissée de 2 à 3”, et alors chauffer le temps suffisant pour la ramener h son point de départ; cette dernière marche paraît être plus économique sous le point de vue du combustible. Des expérience*, il résulte que la température extérieure étant 5°, et celle intérieure t2”, il faudrait interrompre le chauffage pendant 5 à 6 jours pour obtenir un abaissement de 1° seulement.

Des thermomètres placés a 8 ou 9 mètres du sol , sous 1 orgue , et d’autres a 18 ou 20 mètres, à la corniche du dôme de la chapelle de la Vierge, n’ont, pendant 20 jours, indiqué une température supérieure à la moyenne de tO thermomètres placés à 2 mètres du sol que de 0”,2i> h 0",75 au maximum.

Contre toutes les surfaces intérieures des murailles, et jusqu’à une assez, grande distance, la température de l’air est constamment inférieure de 0”,75 à t*,50 a celle de l’air dans la partie centrale.

Du 17 novembre au 18 janvier, e’est-à-dire en 63 jours, comprenant les tO jours de feu continu, on a brûlé 32 170 kilog. de houille, ce qui fait une moyenne de 510 kilog. par jour. Pendant ce temps, la température moyenne intérieure a été de 13 ou 14”, et celle extérieure 5 ou 6”.

La perte de chaleur par les murailles, pour l'excès de température de 16°, qui correspond au maximum d’eflet de l'appareil, et en prenant le coefficient de conductibilité C = t,27, est M = 14,80 par mètre carré et par heure (5* du n°354), et pour la totalité des murs par heure 14,80 x 5833 = 86 358 unités.

La hauteur des fenêtres étant do 4 mètres, pour un excès de température de 16°, M = 40 unités ; la perte totale de chaleur par les vilraux est alors de 40 x 860 = 34 400 unités par heure.

La perte totale de chaleur par les murailles et les vitres est donc de 86 358 + 3 4 400 = 1 20 758 un i tés.

Admettant que les 40 kilog. de houille brûlés par heure produisent un effet utile de 3850x40 = 154000 unités de chaleur, la perle de chaleur par la ventilation est donc de 154000 — 120758= 33 242.

370. Le grand amphithâtre du Conservatoire des arts et métiers est chauffé et ventilé d’après un dispositif de M. Léon Duvoir-Lcblanc. Aux termes du marché, la température ne doit pas être inférieure h 15", et elle s’élève habituellement a 20° pour les grandes réunions de 800 personnes.

Pour obtenir la même température au bas et au sommet de l’amphithéâtre , et extraire , sans gêner les auditeurs, une quantité d’air suffisante pour enlever toute émanation , M. Duvoir a ouvert, vers le bas des gradins, sous les jambes des auditeurs, des orifices d’appel qui sont en communication avec des conduits pratiqués sous les gradins. Ces orifices sont au nombre de 39, dont 34 ont 0“,08 sur 0“,20, et sont répartis sur les 2/3 de la hauteur cïe l'amphithéâtre, et dont les 5 autres sont situés sous le premier gradin et ont 0“,15sur0",60 d’ouverture. Tous les conduits se, réunissent dans une pièce située sous l’amphithéâtre et qui contient le calorifère à eau chaude. Dans cette pièce, et â Q*,50 aii-dessus du sol, s’ouvrent 4 bouches d’appel prolongées par autant de conduits verticaux qui se réunissent en un seul tuyau horizontal communiquant a une grande cheminée d'appel , au bas de laquelle se trouvé un foyer qu'on n'allume qu'en cas de besoin.

Des tuyaux de circulation d'eau chaude, avec des parties renflées, appelées bouteilles, passent dans le fond du conduit horizontal pour en écbaufler l’air et produire l’aspiration.

La cheminée verticale contient deux tuyaux en fonte, l'un qui communique au fourneau d'une machine a vapeur, et l'autre toujours chaud qui sert de commencement de cheminée au calorifère.

Ces deux tuyaux sont raccordés avec deux autres plus petits qu forment la cheminée du petit calorifère auxiliaire employé pour déterminer ou accélérer au besoin l'appel d’air.

lia encore été établi dans le plafond de l'amphithéâtre, au-dessus de la partie la plus élevée des gradins, une large bouche d'appel qui com.