I. Collège Rollin, M. Roger, architecte de la Ville
a. Rapport présenté par M. VioUet -le-Duc, au nom de la 5* commission, sur le chauffage et la ventilation des nouveaux bâtiments du collège Rollin.
ISO
« Le système proposé pour le chauffage du collège RoUin a cet avantage sur les deux précédents de n'avoir aucune influence sur la quantité de Tair respirable, de pouvoir être réglé à volonté, de transmettre la chaleur instantanément à des distances considérables, de ne nécessiter que des réparations insignifiantes une fois qu'il a été bien établi, de pouvoir être surveillé facilement et de faciliter la ventilation sans provoquer les courants d'air que donne le chauffage à air ch9.ud.
c Ce système est en principe d'une extrême simplicité; un générateur envoie, sous une très-faible pression, de la vapeur dans des tuyaux qui reviennent après leur parcours de chauffe au même générateur en ramenant au foyer la vapeur refroidie ou l'eau condensée. Cette circulation de la vapeur à loo® donne une chaleur constante et. douce et permet, au moyen de l'ouverture ou de la fermeture de quelques robinets, de porter les calories sur un point ou sur un autre à volonté ; par ces différences établies entre les températures des pièces d'un même établissement, elle facilite singulièrement la ventilation.
f Nous avons vu fonctionner ces appareils, nous avons examiné leur construction, enfin nous avons expérimenté leur fonctionnement et nous devons dire au conseil que le résultat de cet examen et de cette expérience a été des plus satisfaisants.
« Le rapport de l'architecte, en faisant ressortir de son côté les avantages du système qu'il propose d'adopter, décrit en quelques mots et avec une grande clarté le dispositif du mode de chauffage, mais laisse malheureusement de côté ce qui est relatif à la ventilation.
I Une colonne ascendante part du générateur, s'élève
jusque dans les combles et poursuit sa course horizontale dans toutes les parties du monument, distribuant dans son parcours la vapeur aux embranchements qui desservent les salles.
c La vapeur monte, sillonne tous les bâtiments, puis descend pour alimenter les poêles où elle se détend, et Teau du condensateur continue sa chute pour retourner au générateur et redevenir vapeur.
c Ce simple exposé résume tout le système, l'économie de son emploi est notable, plus n'est besoin de cette canalisation dispendieuse dans les murs des bâtiments, de cette quantité de foyers de calorifères à air chaud, plus de déperdition notable de calorie qui se fait dans les canaux en maçonnerie ou en tôle. — En quelques secondes la vapeur porte sa chaleur à 500 mètres et, en se détendant dans les récipients, elle en chauffe les surfaces qui à leur tour échauff^ent l'air par rayonnement. Refroidie au contact des surfaces de ces récipients, la vapeur se condense, descend en eau dans des conduits spéciaux pour être rendue au générateur, pendant que le courant de vapeur continue à affluer dans ces récipients pour en chauffer la surface.
€ Aucun système, jusqu'à ce jour, n'a présenté une simplicité aussi manifeste et par conséquent plus de garantie d'un bon fonctionnement.
t Ce système, malgré ses avantages incontestables, soulève cependant trois graves objections: d'abord l'insufiisancede la façon dont il assure la ventilation, ensuite le danger des explosions de la vapeur dans les conduits, et enfin le chiffre de la dépense. •
ip LES ÉCOLES PUBLIQUES.
Une commission^ récemment chargée par la ville de Paris d'étudier cette importante question du chauffage et de la ventilation des établissements scolaires, a résumé ses travaux dans un rapport que nous croyons devoir donner in extenso; nous le faisons suivre du mémoire présenté à Tappui d'un projet dans lequel se trouvaient appliquées les mesures prescrites par l'administration et dont un essai a été réalisé dans une des grandes écoles de Paris *.
Direction des travaux de Paris. Comnission de chauffage
et de ventilation.
INSTRUCTION RELATIVE A l'eTABLISSEMENT DU CHAUFFAGE ET DE LA VENTILATION DES ÉCOLES COMMUNALES.
Le chauffage et la ventilation d'une école constituent un problème qui comporte des données variables suivant les conditions générales de construction des bâtiments, et Ton conçoit que la puissance et le mode d'installation des appareils de chauffage, ainsi que la dépense du combustible, dépendent essentiellement de la nature et de l'épaisseur des murs, de la disposition des classes et des galeries qui y donnent accès, de Timportance des surfaces vitrées, etc.; aussi est-il impossible de déterminer d'une manière exacte
1. Commission composée de MM. de Foitaiiges, ingénieur des ponts et chaussées ; Davioud^ architecte ; Ser, ingénieur civil ; Bourdais, ingénieur-architecte.
2. Groupe scolaire ^ rue Curuà^ M. Félix Narjoux, architecte.
les formes et les dimensions des appareils à employer sans être fixe à l'avance sur les formes et dispositions des salles à chauflèr.
Cependant ce problème comporte des données générales dans lesquelles tous les projets d'établissements scolaires doivent se renfermer et qui permettent de formuler, sinon des règles précises , du moins des instructions générales auxquelles il convient de se conformer pour obtenir un chauffage et une ventilation rationnels et économiques.
Chauffer un local, c'est maintenir constamment ce local à une température déterminée supérieure a celle du dehors, c*e5t par conséquent lui fournir en chaque instant une quantité de chaleur égale à celle qu'il perd pendant le même temps; le ventiler, c'est extraire en chaque instant Tair vicié par ses habitants et le remplacer par la quantité d'air pur nécessaire à l'hygiène.
On peut employer bien des procédés divers pour atteindre ce résultat : sans entrer dans la comparaison des différents systèmes, on peut dire, au point de vue spécial des écoles primaires, qu'il conviendra d'employer le chauffage dit à air chaud, c'est-à-dire par circulation d'air au contact de l'enveloppe du foyer et du tuyau de fumée, parce qu'il est à la fois plus économique et plus simple d'établissement que le chaufiàge à eau chaude ou à vapeur et qu'il se prête mieux aux conditions d'un chauffage inter* raittent.
Mais le chauffage par l'air chaud peut s'obtenir de manières différentes, soit par un calorifère général chauffant un ensemble de classes, soit par autant d'appareils indépendants qu'il y a de classes à chauffer.
La commission n'a pu encore foire les expériences et réunir les éléments nécessaires pour se prononcer sur le meilleur des deux systèmes; toutefois, sans écarter d'une manière absolue le premier mode de chauffage, qui dans certains cas peut présenter des avantages, elle incline à penser que le dernier devra être plus généralement employé, parce que, avec l'appareil de combustion placé dans la classe même à chauffer, on évite les pertes assez notables de chaleur qui ont lieu dans le parcours de la canalisation d'arrivée et aussi parce que les dépenses d'installation sont beaucoup moins élevées.
Quel que soit le système, les conditions les plus importantes auxquelles les appareils doivent satisfaire sont les suivantes :
Régularité du chauTage, c'est-à-dire uniformité de température dans toutes les parties habitées de la classe et aux diverses heures de l'occupation ; régularité de ventilalion, c'est-à-dire passage d'air en quantité égale autour de chaque élève.
Pour satisfaire à la première condition, quand l'appareil est placé dans la classe même, on comprend que le rayonnement de la surface doive être très-modéré, afin que son action ne se fasse pas sentir trop vivement sur les places voisines, au préjudice des places les plus éloignées; par conséquent, il faut que l'appareil soit muni d'une enveloppe peu conductrice.
Le tuyau de fumée apparent qui, dans beaucoup d'écoles, traverse les classes^ présente de nombreux inconvénients et doit être abandonné. Mais comme ce tuyau constitue une notable partie de la surface de chauffe, il faut trouver un moyen d'en développer ailleurs l'équivalent. Or, si l'on
observe que l'air chaud qui provient de Tappareil tend toujours à monter directement au plafond, qu'il y soit ou non conduit par une enveloppe fermée, on comprendra que rien n'est plus facile que d'utiliser au développement des surfaces de chauffe tout ou partie de l'espace vertical situé au-dessus de la surface que cet appareil occupe sur le sol.
L'appareil se composera ainsi d'un foyer et d'une surface de chauffe placée au-dessus, le tout enfermé dans une enveloppe peu conductrice ouverte à la partie haute pour laisser échapper l'air chaud qu'elle contient.
Il sera muni d'une ou, mieux, de deux prises d'air extérieur, percées sur les faces opposées du bâtiment.
Pour le premier étage, où les classes sont ordinairement situées, ces prises d'air pourront être en général pratiquées directement dans l'épaisseur des planchers et à travers les murs extérieurs lorsque les rues ou les cours voisines présenteront de bonnes conditions de salubrité; mais^ lorsque les classes ou salles d'asile seront à rez-de-chaussée, les prises d'air prenant accès près du sol et des ruisseaux pourraient donner lieu à des entrées d'air chargé d'odeurs incommodes ou de miasmes insalubres ; dans ce cas, il sera utile de reporter les prises à une certaine hauteur, en des points présentant les meilleures conditions de salubrité.
Telles sont les dispositions à prendre pour assurer le chauffage et l'introduction dans les classes de l'air pur venant du dehors.
Pour enlever régulièrement l'air vicié par chaque élève, il faudra établir des bouches de départ en aussi grand nombre que possible communiquant avec une canalisation
réservée dans Tépaisseur même du plancher et aboutissant à une cheminée d'appel.
Pour assurer une bonne répartition, il convient que chaque groupe de quatre élèves soit pourvu d'une bouche de départ. La forme et la disposition de ces bouches demanderont une étude attentive pour ne gêner ni le balayage ni la circulation d'air sous les tables.
Les divers branchements de la canalisation dans le plancher se raccorderont avec les conduits principaux par des coudes arrondis pour aboutir enfin à la base de la cheminée d'appel, large conduit vertical qui, traversant le bâtiment dans toute sa hauteur, débouchera hors comble et sera recouvert d'un chapeau.
Pour que cette cheminée d'appel fonctionne régulièrement, il faut chauffer l'air qu'elle contient afia de lui donner une vitesse d'ascension qui soit autant que possible à l'abri des influences du vent, et le moyen le plus simple pour cela consiste à placer au milieu de cette cheminée le tuyau de fumée de l'appareil de chauffage.
Comme le tirage^ d'une cheminée augmente avec sa hauteur, on comprend qu'il sera utile de faire entrer le tuyau de fumée dans la cheminée d appel au point le plus bas, c'est-à-dire près du plancher de la classe; la circulation de la fumée devra donc être disposée de telle façon que le départ ait lieu finalement par le bas; toutefois, comme il pourrait se faire que l'allumage fût rendu difficile par une telle disposition, il faudra ménager un moyen facile de mise en marche, par exemple, une clef de réglage, dite clef de pompe d'appel.
Les dimensions à donner aux différentes parties des appareils dépendront, nous l'avons dit, de la nature même
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des constructions; elles pourront, en général, être comprises entre les chiflres indiqués ci-après :
Centimètres carrés par élève.
i» Secclon libre de prises d'air extérieur de. 35 à 45
2^ Section libre du canal vertical d^air chaud et des bouches d'arrivée au plafond de 35 *^ 45
3** Section libre des bouches de déparc
sous le parquet de 60 à 80
4<» Section de la canalisation dans le plancher de 40 a 60
5» Section de la cheminée d'appel de. . . 30a. 40
6® Surface de chau£fe pour les classes cubant 4 mètres cubes par élève, suivant les conditions de déperdition plus ou moins grande de chaleur à travers les parois et surtout les parties vitrées et le plafond de 400 à 800
Si dans les appareils il est employé des surfaces de chauffe à nervures, celles-ci ne devront jamais être comptées pour leur développement extérieur réel, mais seulement pour une fraction de ce développement, fraction qu'il n'est pas possible d'indiquer exactement aujourd'hui, aucune expérience scientifique n'ayant encore déterminé le coefficient de transmission de la chaleur dans les appareils de cette nature.
Voici maintenant comnient ont pu être appliqués les principes qui précèdent.
Le point de départ était d'assurer le chauffage et la ventilation d'un groupe scolaire de 1200 élèves : les calculs
ij8 LES ECOLES PUBLIQUES,
qui suivent sont établis pour une classe contenant 72 élèves chauffée par un poêle desservi par la galerie de communication, de façon à ce que l'allumage ou l'extinction du feu se fasse sans causer de dérangement pendant les heures de travail.