EXEMPLES D'ÉDIFICES PUBLICS CHAUFFÉS ET VENTILÉS

733. Chauffage et ventilation des prisons cellulaires de Mazas et de Provins. (Extrait du Traité de la chaleur, de Péclet.)

1** La commission a adopté le projet Grouvelle, basé sur le principe de la circulation de Veau 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 (722), mais en apportant au projet les modifications suivantes :

1° Porter k 10 mètres cubes par heure le volume d'air à fournir k chaque cellule de

20 mètres cubes de capacité; 2*» Élever à 15* la température constante des cellules; 3** Établir une double circulation d'eau chaude, et en sens contraire, dans le canal de

chauffage, afin qu'en chaque point du circuit la température jnoyenne des tuyaux

fût sensiblement constante ; 4° Établir la ventilation des cellules par les tuyaux de descente des matières fécales.

La ventilation des 1200 cellules, divisées en 6 bâtiments d'un rez-dechaussée et de 2 étages, est produite par une cheminée d'appel en briques, de 2"', 15 de diamètre intérieur et de 29 mètres de haut, placée au centre des 6 bâtiments à cellules. La cheminée des trois générateurs est en tôle et placée au centre delà cheminée d'appel; son diamètre est de 0"^,80.

La sous-commission, composée de Péclet, Leblanc et Thauvin, a obtenu les résultats suivants en 1850-51 :

L*appel par la cheminée s'est élevé a 30000 mètres cubes par heure; ce qui correspond à un renouvellement d'air de 25 mètres cubes par cellule, au lieu de 10 mètres cubes, limite inférieure exigée par le cahier des charges. La température a été maintenue pendant l'hiver entre 13° et 16" dans tous les bâtiments occupés, corridors et cellules. Pour un chauffage continu de 12 jours et 12 nuits, la température extérieure étant de 7'',5, 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'est élevée jusqu'à 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 étage proviennent de l'orientation des cellules.

Pendant l'hiver de 1849 50, pour une consommation de 13''8,50 de houille par heure dans le foyer d'appel, on a expulsé des caves 14800 mètres cubes d'air par heure, et pour une consommation de 22''«,33 de houille dans le même temps, la ventilation s'est élevée à 24700 et 30900 mètres cubes. Pendant les grandes chaleurs de l'été, pour 20 kilogrammes de houille, la ventilation a varié de 22900 à 25000 mètres cubes.

Pendant l'hiver de 1850-51 : !• l'air expulsé s'est élevé à 29200 mètres cubes 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 d'arriver à la cheminée des générateurs, cette cheminée a peu d'influence sur la ventilation générale; après une intci^ption de chauffage de 24 heures, la ventilation de 29200 n'a descendu qu'à 28200; 3« la consommation du foyer d'appel ayant été réduite de 20 à 15 kilog. par heure, la quantité d'air expulsée a été trouvée comprise entre 28 100 et 31 500 mètres cubes ; celte faible d'-

"^î^^rr

hj:<*.

if.'

minution est due au peu d'influence de l'actWité du foyer sur le tirage de la cheminée au delà d'une certaine limite.

Pendant ThiTcr 18o0-51, pour les bâtiments dans lesquels les prises d'air étaient ouvertes sur le corridor, la consommation de houille pour le chauffage a été de 400 kilog. par bâtiment et par jour, pour obtenir une température moyenne intérieure de 15*,15, avec une température extérieure de 3%89, c'est-à-dire pour un excès de ll*,25. Pour les bâtiments dont les prises d'air étaient extérieures, la consommation a été de 500 kilog. de houille pour obtenir une température moyenne intérieure moins élevée de près de 1 degré. Le chauffage de l'administration a exigé 150 kilog. de combustible par jour pour les mêmes circonstances atmosphériques.

Pendant les 7 mois de chauffage, la température moyenne à Paris étant 6",6, admettant 14* pour température moyenne intérieure, c'està-dire un excès de 7',5, la consommation moyenne par bâtinnent sera de 270 kilog. do houille, et 100 kilog. pour l'administration. Ainsi la dépense totale sera de 270 x 6 + 100 = 1 720 kilog. par jour.

Quant 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 25 kilog. en été.

Les murs ont 0",60 d'épaisseur, et leur surface totale exposée au contact de l'air est & peu près de 13000 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 (709), et M = 22 pour la transmission des vitres dans les mêmes circonstances, la perte totale de chaleur par les vitres et les murailles sera 15 x 13000 + 22 x 2173 = 242806 unités.

Pour élever 30000 mètres cubes d'air de 7',5 à 14% température à laquelle il sort des cellules, il faut 1,293 x 6,5 x 0,238 x 30000 = 60008 unités de chaleur (464, 488). La chaleur produite par les 1200 détenus est (43,1 + 0,666) 1200 = 52519 unités (730).

La chaleur que doit fournir le calorifère est alors 242806 4- 60008 — 52519 = 250295. Chaque kilogramme de houille produisant un effet utile de 3750 unités, on brûlera par heure 66^^,75 de houille, et par jour 66,75x24 = 1602 kilog., au lieu de 1620 kilog. qu'a donnés Texpérience.

2* La prison cellulaire de Provins a la môme disposition que la prison de Mazas, mais elle ne contient qu'un bâtiment et 39 cellules. Les appareils de chauffage ont aussi été établis par M. Grouvelle; 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 carrés de surface. La surface des vitres est de 107"i,50.

Dans des expériences faites du 15 mars au 6 avril par M. Gentilhomme,

EXEMPLES D*éDIFIGES PUBLICS CHAUFFÉS ET VENTILÉS.

la température moyenne pendant le jour étant de 6** et les nuits très froides, la température moyenne de la journée a été de 14°,95 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 !• 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°,31 ; ce qui doit être attribué à la grande quantité de chaleur contenue dans les murailles et

dans Veau chaude.

Des expériences faites sur les tuyaux de descente de quelques cellules

ont donné les volumes d'air suivants expulsés de chaque cellule par

heure :

FOTER DE LA CHàTIDI£rE

en plein fea, et le foyer d'appel éteint.

Rez-de-chaussée.

l*** étage

2" étage

Moyenne