VENTILATION
540.*-4î> nécessaire à la respiration. D'après les expériences de M. Dumas, un homme, par sa respiration, transforme en acide carbonique , par heure , tout l'oxygène contenu dans 90 litres d'air, et le volume d'air qu'il expire est de 333 litres , qui contiennent à peu près 0,04 d'acide carbonique.
54 i. Air vidé par la transpiration. Il résulte des expériences de Séguin et de M. Dumas, qu'un homme, par sa transpiration cutanée et pulmonaire , produit en une heure 37,5 grammes de vapeur d'eau , qui peuvent être dissous par 5"%846 d'air à 15* et déjà à moitié saturé (275). La quantité d'air que vicie un homme en une heure, par sa respiration et sa transpiration , est donc moyennement de 6"%179. M. Péclet , en introduisant 6 mètres cubes d'air par élève , dans une école située rue Neuve-Coquenard, et contenant ordinairement 200 élèves, a remarqué
TENTILATION.
que l'air intérieur n'avait Jamais d'odeur. Les expériences de M. Leblanc, dans une salle contenant 180 élèves, confirment les résultats de M. Péclet. Une ventilation de 6 à 7 mètres cubes d'air en une heure » par individu , suffisait pour la salle des séances de la chambre des députés, qui contenait de 1000 à ilOO personnes. .
Dans les appareils de chauffage et de ventilation d'édifices publics examinés aux n*" 3/iâ et suivants, on s'est basé sur des nombres plus grands qae ceux qui précèdent.
548. Air vicié par Véclairage, Dans la combustion des matières employées à l'éclairage , on peut admettre que l'air qui alimente la combustion n'est brûlé qu'au i/3.
TABLEAU des poids de quelques matières brûlées en une heure , des volumes (f ali* nécessaires à la combustion , et des quantités relatives de lumière produites.
DÉSIGNATION DES MATIÈRES
Chandelles de six à la livre
Bougie <
Lampes gros bec
POIDS brûlé.
gr.
VOLUME DÀIK brûlé tu liera.
L0MIÈEE8 relatiTes.
Ce tableau permet de calculer la quantité d'air vicié par l'éclairage artificiel, d'une pièce,, et comme, d'aprè:$ les n"" 3/jiO et 3M, 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 introduire dans une pièce contenant un nombre déterminé de personnes , et dont l'éclairage artificiel consomme un poids donné de bougie ou 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 à la ventilation.
545. Chaleur produite par IcC 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 71,7 unités (282, expériences de Dulong). Une partie de cette chaleur est employée à former les 37,5 grammes de vapeur fbumis par la transpiration (3/il); le reste 71,7 — 0,0375 x 650 = 67,3 unités est employé à chauffer l'air environnant, et il joue un grand rôle dans le chauffage des lieux habités. En effet, pour porter de O** à 20" les 6 mètres cijbes d*air consommés en une heure par la respiration et la transpira-
442 DEUlFfeME PAIITIE.
tion d'un homme (340 et 3/il), il suffit de ^ = 39 unités de
chaleur (l',3. poids da mètre cube d'air à 0^ sous la pression O^Tô {hU) ; û, rapport approché de la capacité calorifique de l'eau à celle de l'air (267), c'est-à-dire moins que l'excès 47,3 unités provenant de la respiration. De là , il résulte que s'il n'y avait pas de refroidissement par les parois d'une pièce habitée dont l'air aurait été préalablement porté à 20% cette température resterait constante en y introduisant
fi V /i7 ^
— ' = 7,28 mètres cubes d'air à 0', par personne et par heure.
La température du corps humain est de 37'; celle des oiseaux, de UT à liU'' ; celle des mammifères , de 37» à /i0°, et celle des poissons , de lii» à 25%
EXEMPLES b'CDIFICES PUBLICS CHAUFFÉS ET VENTlLÊS.
544. Chauffage et ventilation de la prison cellulaire Mazas 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. Péclet
i** 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 l'eau chaude, avec le secours de la vapeur comme moyen de transmission de la chaleur aux réservoirs alimentant la circulation de l'eau dans les tuyaux de chauffage , mais en apportant au projet les modifications suivantes i
\» Porter à 10 mètres cubes par heure le volume dVir à fournir à chaque cellule de
20 mètres cubes de capacité; 3® Éleyer à 45° la température constante des cellules ; 3*^ Établir une double circulation d'eau chaude , et en seai contraire , da|i8 le eanal de
chauffage , afin qu'en chaque point du circuit la température moyenne des tujaux
fût sensiblement constante ; 4** Établir la yentilation des cellules par les tuyaux de descente des matières fécales.
La ventilation des 1200 cellules, divisées en 6 bâtiments d'un re«-dechaussée et de 2 étages, est produite par une cheminée d'appel en briques , de 2",i5 de diamètre intériew et de 29 mètresr de hauteui^, placée au centre des six bâtiments à eellules. La cheminée des trois générateurs est en tôle et placée au centre de la cheminée d'appel î son diamètre est de 0*,80.
La commission chargée de la réception des travaux de M. Grouvelle a nommé une sous-commission composée d^ MM. Péclet, Leblanc et Thauvin pour les expérimenter. Voici l'extrait des résultats obtenus :
BXBMPLE8 d'édifices PUBLICS CHAUFFÉS ET VBNTILÉS. 443
4o Lés expériences ont eu lieu du 44 rérrier 4850 au 30 ayril 4854, et ont fourni deg résultats aussi réguliers que possible pour le chauffage des différents étages;
3" L'appel par la cheminée s'est élevé à 30 000 métrés cubes par heure ; ce qui correspond à un renouyellement d'aijr de 95 métrés cubes par cellule, au lieu de 10 né* très cubes , limite inférieure exigée par le cahier des charges;
3* La température a été maintenue pendant l'hiver entre 13*> et 46^ dans tous les bâtiments occupés, corridors et cellules;
4° Pour un chauffage continu de 43 jours et 43 nuits, la température extérieure étant de 70,5, rt la vapeur venant se condenser dans les serpentins placés dans les réservoirs d'eau chaude étant maintenue entre 3 et 3 atmosphères , la température des cellules s'est élevée Jusqu'à 49«,50 et 30<',73 au rez-de-chaussée, et jusqu'à 30o,94 et 33<*,34 au premier étage. Les différences entre les températures d'un même étage proviennent de Torientation des cellules;
5** Pendairf l'hiver df 4849-50, dans des expériences faites dans les caves de ventilation, pour une consommation de 43^,50 de bouille par heure dans le foyer d'appel, on a expulsé 44 800 mètres oubes d'air par heure, et pour une consommation de 33k,33 de houille dans le même temps, la ventilation s'est élevée à 34 700 et 30 900 mètres cubes. Pendant les plus grandes chaleurs de Pété 4850, pour 90 kilog. de houille la ventilation a varié de 8390(^ à 95000 mètres eabes ;
6<> pendant l'hiver de 4850*54, dans des expériences de veutllatlon générale ; 4« L'air expolfé s'est élevé à 39 300 mètres oubes pour 30 kilog. de houille brûlés par heure dans le foyer d'appel ; 3o La fumée étant bien refroidie sous des plaques de fonte avant d'arriver à la cheminée des générateurs, cette cheminée a peu d'in- •fluence sur la ventilation générale; ainsi, après une Interruption de chauffage de vingt-quatre heures, la ventilation de 39 300 n'a descendu qu'à 98 300; 3° La consommation du foyer d'appel ayant été réduite de 30 kil. à 45 kilog. par heure, la quantité d'air expulsée a été trouvée comprise entre 38 100 et 34 500 mètres cubes; celte faible diminution est due au peu d'iuflueoce de l'activité du foyer sur le tifage de la cheminée au delà d'une certaine limite.
7^ Pendant l'hiver de 4850-54, pour les bftitmenls dans lesquels les prises d'air étalent ouvertes sur le corridor, la eonsommatioD de houille poor le chauffage a été de 400 kilog. par bâtiment et par jour, pour obtenir une température moyenne inté* rieure de 45*',15, avec une température extérieure de S^', 89, c'est-à-dire pour un excès de 44<>,35. Ponr les bâtiments dont les prises d'air étaient extérieures, la consommation a été de 500 kilogrammes de houille pour obtenir une tempéralure moyenne intértenre moins élevée de près de 4 degré. Le ebanSage de l'administration a exigé 450 kilog. de combustible par jour pour les mêmes circonstances atmosphériques.
Pendant les sept mois de chauffage, la température moyenne à Paris étant 6', 5, admettant W pour la température moyenne intérieure, c'est- à-dire excès de 7*,5, la consommation moyenne par bâtiment sera de 270 kilog. de houille, et 100 kilogr. pour Tadministration. Ainsi, la dépense totale sera de 270 x 6 -f 100= 1720 kilog. par jour.
Quant à la ventilation, la dépense moyenne de combustible est de 350 kilog. par jour d'hiver, et de l\00 kilog. par jour le reste de l'année ; mais pour obtenir une ventilation de 30 000 mètres cubes par heure , la consommation de combustible est de 20 kilog. par heure en hiver et 25 kilog. en été.
Les murs ont O^jôG d'épaisseur, et leur surface totale exposée au contact de l'air est à peu près de 13000 mètres carrés, non compris
444 DBUXIÈMB PARTIE.
les surfaces des voûtes et du sol , qui transmettent peu de chaleur. La surface totale des vitres est de 2173 mètres carrés.
Admettant que ]V1=15, pour la quantité de chaleur transmise par mètre carré de muraille et par heure (5' du n* 331), et M =22 pour la transmission des vitres dans les mêmes circonstances ; la perte totale de chaleur par les vitres et les murailles sera 15x13000 4-22x2173 = 242 806 unités.
Pour élever 30000 mètres cubes d*air de 7%5 à lû°, température à laquelle il sort des cellules, il faut 1,3 x 6,5 x 0,25 x 30000 = 63375 unités de chaleur.
La chaleur produite par les 1200 détenus est /iOx 1200 =/i8 000 unités.
La chaleur que doit fournir le calorifère est alors 242806 -f 63375— 68000 = 258181. Chaque kilogramme de houille produisant un effet utile de 3750 unités, on brûlera par heure 68\85 de houille, et par jour 68,85 x 2/i = 1 652'',4, au lieu de 1 620 kil. qu'a donné Texpérience.
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. Grouvelle, 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, l'*,06 de diamètre à la base et O'jeo au sommet
Les murailles ont O'yôO d'épaisseur moyenne et 1059 mètres carrés de surface. La surface des vitres est de 107'",50.
Dans des expériences faites du 15 mars au 6 avril par M. Gentilhomme, la température moyenne pendant le Jour étant de 6"* et les nuits trèsfroides , la température moyenne de la journée a été de W^^b dans les cellules, de 15%16 dans la galerie donnant entrée aux cellules, et de 18* dans le greffe. La température moyenne a été de 1" plus élevéb 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%31 ; ce qui doit être attribué à 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 :
SXSMPLES D*fiDIFICBS PUBLICS CHAUFFÉS BT TSNTILÉS.
