‹ Influence du vent sur les bâtimentsChapitre 4 sur 35 · CHAPITRE PREMIER Généralités · texte numérisé non relu

CHAPITRE PREMIER Généralités

La formule généralement employée pour exprimer la pression de l'air est :

Paze AE

dans laquelle nous avons utilisé les notations suivantes : — poids de l’unité de volume d'air ; — accélération de la- pesanteur ; la vitesse du courant d'air ; — la surface exposée au vent ; — coefficient numérique, nombre abstrait, ne dépendant que de la forme et de l'orientation du corps.

L'expérience a montré que pour un même corps, Z est indépendant de la nature du fluide ainsi que de l’unité employée.

NU <®m

En France on pose K —Z .

et la formule devient.

P—KSV:

employant comme unité le mètre, le kilo et la seconde.

Il serait également utile de rappeler la loi de BERNOUILLI, ainsi énoncée :

Dans un fluide parfait en mouvement horizontal permanent, la somme de la force vive (énergie cinétique) et de la pression (énergie potentielle) est constante, pourvu que la variation de la pression soit faible.

L'accroissement de la force vive est égal à la diminution correspondante de la pression

== CONSL.

pe

p, étant pour un point du circuit, la différence entre la pression de l’air et la pression atmosphérique ; V, la vitesse et 8 le poids spécifique de l’air à 15° et 760 m/m.

Nous reprendrons certaines observations mentionnées par M. EtFFez au début de son étude sur les bâtiments. À ;

Il est peu exact de dire que, la pression exercée par le vent sur une surface,

résulte de la perte de force vive de l’air qui rencontre cet obstacle. S'il en était ainsi, on ne s’expliquerait pas les dépressions ou succions qui se produisent.

L’effort du vent sur une paroi n’a rien de comparable au choc d’un solide, seule la pression des filets d’air au voisinage des surfaces est à considérer.

Au-dessus d’un obstacle À — B — C — D (fig. 1), la vitesse du vent doit augmenter, puisque la perturbation produite, s'étendant à une distance limitée, au-dessus de B — C, il y a étranglement par rapport aux couches non influencées, et le débit doit être plus grand dans cette région qu'au-devant de l’obstacle.

La vitesse augmentant, la pression diminue dans les parties supérieures ou latérales d’un obstacle ; il y a donc succion. En arrivant sur l'obstacle, les filets d'air s’infléchissent et se ralentissent, il y a donc surpression.

De C en E la pression augmente progressivement, car les filets d’air passant sur B C conservent leurs directions en vertu de la vitesse acquise.

Dans la région C D E il ÿ a remous, et sur C D la dépression sera de même ordre que sur C B.

Les pressions sont donc moins importantes que les succions et c’est la partie directement opposée au vent qui reçoit la moindre partie de son action.

L’impression ressentie par un homme près d’un obstacle, ne peut en aucune façon mesurer l’action reçue par celui-ci, car cette impression ne dépend que de la vitesse du fluide, tandis que l’action ne vaut que par la pression agissante. Derrière un obstacle on ne sent pas plus la dépression qu’on ne sentirait la baisse d'un baromètre.

Les éléments d'expérience consistent à rechercher la différence entre les pressions extérieures et les pressions intérieures qui devraient rester égales à la pression -atmosphérique. Dans la pratique, le cas ne serait réalisable que pour un coup de vent instantané, et pour un bâtiment hermétiquement clos et sans variation de température.

Si le vent souffle sur un bâtiment ayant une seule ouverture, et qu’il y ait surpression ou dépression à l’extérieur, au voisinage de cette ouverture, l’air entre ou sort jusqu'à ce que l'équilibre soit réalisé entre l’intérieur et l'extérieur.

Cet équilibre est atteint très rapidement dans le cas d’une ouverture de moyenne importance, car il faut un cube d’air relativement faible pour faire varier la pression dans des limites correspondant à l’action du vent.

Si le bâtiment a plusieurs ouvertures, il y aura un équilibre à l’intérieur, fonction des pressions à chaque orifice ainsi que des dimensions de ceux-ci.

Pour faire des expérience sur des bâtiments existants, il ne faut pas que le vent souffle en rafales trop rapides, car une indétermination peut naître du fait qu’à travers des ouvertures même très petites, l'équilibre de pression tend constamment à s'établir. Il est donc très difficile tant que le vent n’est pas très calme, de faire des lectures barométriques exactes.

Si un bâtiment présente une grande ouverture soumise à l’action du vent, il sera rationnel de prendre comme pression à l’intérieur, la moyenne des pressions, agissant sur l'emplacement de l'ouverture, si le bâtiment était fermé. Ceci n'est vrai d’ailleurs que lorsque les dimensions du bâtiment sont suffisamment grandes, par rapport à celles de l'ouverture, afin que les effets dynamiques du vent n’entrent pas en jeu, car autrement, il faudrait étudier chaque cas d'ouverture pour connaître les pressions créées à l’intérieur par chaque filet d'air.

Nous noterons à ce sujet que M. Etrrez admet dans des expériences dont nous reparlerons ultérieurement, que la présence d’un pignon ouvert ne modifie pas sensiblement l'écoulement d'air à l'extérieur.

Quant à la pression à l’intérieur du hangar, elle a été l’objet d’une étude de M. Errrez et les résultats ont montré qu'il n’y avait pas de rapport bien défini avec le cas, où le pignon étant fermé, le vent vient le frapper.

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