CHAPITRE II

46. Rappel des propriétés mécaniques de Vair. — La solution des questions qui se rapportent à la ventilation reposant sur les propriétés physiques de l'air et principalement sur des effets mécaniques, fort simples mais trop souvent perdus de vue, il me paraît utile d'appeler l'attention sur les conséquences qui découlent de ces propriétés et des notions élémentaires de la mécanique, quant aux mouvements que ce fluide peut prendre sous l'action des causes qui le sollicitent,

Tous les gaz et l'air en particulier sont, comme on le sait, formés de molécules qui, d'une part, par l'action des forces répulsives dont elles sont douées, tendent à s'écarter de plus en plus les unes des autres, dès que les forces extérieures qui s'y opposent diminuent d'intensité, tandis que, d'une autre part, l'excessive mobilité, qui est la conséquence de la petitesse de leur masse et de leur indépendance, leur permet d'obéir facilement à l'aclion des forces qui tendent soit à les rapprocher ou à restreindre le volume qu'elles occupent, soit à leur communiquer des mouvements quelconques.

47. MohilUè des molécules d'air. — C'est à la fois de cette mobilité des molécules gazeuses et de la faiblesse des forces moléculaires attractives qui les unissent, que résulte la facilité avec laquelle elles sont susceptibles de s'écarter, de se rapprocher et de recevoir tous les mouvements de translation que les forces extérieures tendent à leur imprimer, ainsi que les mouvements de rotation, de tourbillonnements sur ellesmêmes que les moindres circonstances accidentelles suffisent pour produire.

Ces derniers mouvements, déjà si sensibles et si visibles dans les hquides, le sont bien plus encore dans les gaz, et il est bien rare qu'ils n'accompagnent pas toujours les mouve-

ments de translation. Or, comme ils ne peuvent se produire sans donner lieu à une consommation plus ou moins grande de travail moteur, tant à cause des forces vives de rotation imprimées et éteintes en pure perte, que par suite du frottement des molécules les unes sur les autres, tandis qu'en général les mouvements de translation constituent seuls l'effet utile que l'on veut produire dans toutes les questions de ventilation, il s'ensuit :

1° Que dans toutes les circulations d'air, il se produit, par le seul effet des tourbillonnements inévitables qu'éprouvent les molécules, des pertes de travail souvent impossibles à apprécier ;

2° Qu'il est très-important d'éviter, autant que possible, toutes les dispositions qui peuvent faciliter ou favoriser la création de ces mouvements.

Les changements plus ou moins brusques de direction, la présence des moindres obstacles, la rugosité des parois des conduits, l'affluence ou le dégagement de courants plus ou moins rapides dans des masses d'air en repos ou animées d'un mouvement plus lent, sont autant de causes infaillibles de la naissance de ces mouvements rotatoires. La marche parallèle, et dans le même sens de deux courants animés de vitesses différentes, suffit pour produire des effets analogues et pour amener des perturbations notables dans les volumes d'air qu'ils auraient débités séparément.

Ces phénomènes, sur lesquels il me semble utile de fixer l'attention des personnes qui s'occupent de ventilation, sont faciles à observer dans bien des circonstances, et, pour les liquides, ils se manifestent de la manière la plus évidente dans une foule de cas.

4B. Exemple du mouvement du remous. — L'un des plus remarquables exemples que l'on puisse observer pour se rendre compte de ces effets, nous est offert l'hiver par le passage rapide des eaux sous les ponts, au moment où les rivières charrient des glaçons. En se plaçant sur un pont, au-dessus du mi-

100 CONSIDÉnATIONS GÉNÉIULES.

lieu d'une arche et en regardant attentivement du côté d'aval, pour observer la marche de ces glaçons, on les voit d'abord rapidement emportés par le courant, descendre avec vitesse jusqu'à une certaine distance; mais bientôt, ceux qui étaient à droite et à gauche du courant, rencontrant d'autres glaçons situés dans le remous, qui s'est formé derrière les piles, commencent à tournoyer sur eux-mêmes ; leur vitesse générale de transport d'amont vers l'aval s'éteint, et on les voit, à partir d'une certaine distance, remonter en ai'rière des piles avec une vitesse très-comparable à celle du courant qui les avait amenés. Ainsi revenus près du pont, quelques-uns restent stationnaires dans le remous, à peu près fixe, qui s'est formé contre les piles, mais le plus grand nombre, choqué latéralement par les nouveaux glaçons qu'entraîne le courant, descend avec eux pour recommencer à tourbillonner. L'effet de ce mouvement général de retour d'un grand nombre de glaçons est tellement frappant que l'observateur, qui le suit avec attention, est lui-même l'objet d'une illusion singulière, par suite de laquelle il lui semble être entraîné avec le pont vers l'amont du courant, qu'il croit alors remonter avec une vitesse considérable. Quelque prévenu que l'on soit de cette illusion, il est difficile de lui échapper, et elle se reproduit sans cesse.

L'on conçoit de suite que tous ces effets de tourbillonnements, ces chocs de glaçons les uns contre les autres, leur retour de l'aval vers f amont, doivent consommer une grande partie de la force vive que possédait le courant à son passage sous le pont et du travail moteur correspondant à la dénivellation, à la chute qui se forme en pareil cas de l'amont à l'aval ; aussi, à une certaine distance, le mouvement de translation si rapide que possédait le courant a considérablement diminué, et ce courant ne conserve plus qu'une vitesse moyenne qui, à section égale, est la même que celle qu'il avait à l'amont du pont, parce qu'd passe partout le même volume d'eau.

Ainsi l'effet de tous ces tourbillonnements a été, en défi-

nitive de consommer en pure perte tout le travail moteur développé par la chute qui s'était formée à l'amont du pont et par la pente naturelle du lit.

Or celte chute est souvent de près de 0",50, et quand une rivière débite en temps de crue 400'"-% comme cela arrive quelquefois pour la Seine, mais avec une chute de G™, 20, ce débit correspondrait à un travail moteur exprimé par

— = ^066 chevaux vapeur, ce qui donne une

idée des pertes de travail que peuvent en pareil cas produire les tourbillonnements des liquides.

49. Effets analogues 'produits par le passage de l'air à travers

des grilles. — 11 ne sera pas inutile dès à présent d'indiquer

Fig. 24. que les effets si visibles qui se

^ ^Or'"'"^'?^ , manifestent au passade de l'eau

^:>'■r■^,-/~^,^ -A^-^/'^^iJi sous les ponts se produisent •■U. ■" ' P '' S-' .-'C^-'-':''"''''''^^' d'une manièreà peu près ideneK-.'HC:u/>' ^-v-./' tique, lorsque lair débouche Ù^L-r^-i-'^ '-r'rrp pai* les orifices d'une grille

S dont les barreaux ont des di-

mensions comparables à celles des vides qui existent enire eux. Au delà ou au-dessus de chaque barreau plein, il se forme un remous et des tourbillonnements semblables à ceux que nous avons décrits tout à l'heure. Mais, en outre, le fluide débouchant dans un espace indéfini, son courant s'épanouit en tous sens et toute la force vive qu'il possédait est proraptement éteinte.

SO, Perte de force vive dans le cas où Vair est insufflé dans F's- 25. une salle. — Des effets analogues

ont également lieu quand un courant fluide, liquide ou gazeux, débouche avec vitesse dans une capacité d'une section plus grande, et ils ont été décrits et signalés depui:»

longtemps par tous les hydrauliciens, et en particulier par M. Poncelet*.

Nous y reviendrons plus tard quand nous nous occuperons de calculer les pertes de travail moteur ou de force vive auxquelles ils donnent lieu.

31. Avantage de Vappel sur V insufflation. — Mais nous ferons remarquer de suite que, quand, à l'inverse, l'air passe par •"'s-^^- appel d'une capacité assez

grande dans un tuyau plus petit, les filets ou les molécules fluides se dirigent en convergeant vers l'origine de ce tuyau dans des directions variables et avec des vitesses généralement assez faibles, attendu la grandeur relative de la section du réservoir par rapport à celle du tuyau. Il se reproduit alors une sorte de succion ou d'étirage de l'air dans le sens du mouvement d'appel, mais il n'y a que peu ou point de tourbillonnement, et, par conséquent, pour produire par appel l'écoulement d'un même volume de fluide, il y a moins de perte de force vive ou de travail que pour l'y faire arriver, toutes dimensions et toutes cboses étant égales d'ailleurs. Mais comme, pour fournir à l'appel le volume d'air dont on veut produire l'extraction par cet appel, il faut nécessairement faire ou laisser introduire un volume égal et qu'il importe ■de diminuer les pertes de travail moteur, l'on devra proportionner et multiplier assez les arrivées d'air pour que la vitesse d'affluence soit aussi faible que possible.

L'on y trouvera cet avantage que les courants d'air affluents seront d'autant moins incommodes qu'ils seront plus divisés, moins intenses et moins rapides. Il sera d'ailleurs nécessaire de faire en sorte, surtout s'il s'agit d'air froid, que cet air arrive le plus loin possible des endroits occupés par des individus.

* Introduction à ]& 3Iccanique industrielle.

L'espèce d'étirage que produit un appel d'air par une clieminée, par exemple, occasionne assez habituellement des courants qui, à travers les appartements, s'établissent entre les portes, les fenêtres et les cheminées. Ce sont des effets souvent fâcheux qu'il faut s'attacher à combattre ou au moins à hmiter.

S2. Effets ordinaires de la mobilité de l'air. — L'excessive mobilité de l'air et la rapidité avec laquelle il obéit aux moindres différences de pression, se manifestent encore dans une foule d'autres circonstances. Ainsi l'ouverture ou la fermeture un peu brusque d'une porte, en produisant dans le premier cas une sorte d'appel, d'où résulte une légère diminution de la pression intérieure, dans le second un refoulement qui donne lieu à une augmentation de pression, déterminent dans les autres portes d'un même appartement des mouvements contraires.

La moindre différence de température dans un endroit quelconque d'un appartement y occasionne des mouvements d'air, et comme il n'arrive jamais que toutes les parois d'une même salle soient exactement à la même température, il en résulte que jamais l'air n'est réellement en repos.

L'été, le long des parois ou des fenêtres échauffées par le soleil, l'air monte et s'élève vers le plafond, le suit dans une certaine direction pour se diriger vers les murs plus froids, le long desquels il redescend vers le plancher pour aller regagner les parois plus chaudes, et recommencer une série de mouvements qui ne cessent jamais.

L'hiver, il se produit des effets inverses; l'air se refroidit au contact des fenêtres et des murs extérieurs, et descend le long de leurs parois, tandis qu'il s'échauffe et remonte le long des murs intérieurs plus chauds. Nous indiquerons tout à l'heure un moyen simple de rendre tous ces effets évidents.

La présence d'un foyer, d'un poêle, d'une lampe, d'un individu, selon la quantité de chaleur qu'ils développent

donnenl lieu à des mouvements analogues, qui se combinent, se mêlent aux mouvements généraux et établissent une circulation continue de l'air dans toutes les parties d'un appartement, et y entretiennent ainsi une température à peu près uniforme.

o3. Circonstances qui empêchent la circulation complète del'air. — Cependant lorsque le développement de la chaleur a lieu en vases clos, tels que des poêles, qui par des bouches de chaleur ou par leurs surfaces échautfent à un degré assez élevé, l'air qui les traverse ou en lèche les surfaces, et qui, en même temps, ne donnent pas lieu à un appel d'air extérieur aussi considérable, quand il y a dans des appartements de puissants foyers d'éclairage, ou un grand nombre d'individus, la quantité d'air échauffé devenant très-prépondérante par rapport à celle de l'air frais qui peut entrer, et l'influence des causes qui produisent la circulation d'air, dont nous venons de parler, devenant relativement plus faible, cette circulation cesse d'être complète et des différences considérables de température peuvent se produire. Les exemples en sont nombreux et faciles à constater.

Ainsi dans un appartement de moyenne dimensions, qui a peu de portes et de fenêtres, le chauffage par un poêle, s'il est un peu trop actif, détermine une grande inégalité de température, l'air chaud s'élève et se maintient vers le plafond, l'air froid reste dans le bas, et il arrive souvent que l'on éprouve à la fois une sensation incommode de chaleur à la tête et de froid aux pieds.

Dans les amphithéâtres, dans les salles de spectacle, oîi se réunissent un grand nombre d'auditeurs, la température est plus élevée dans les parties supérieures que dans le bas; surtout si les orifices d'évacuation de l'air sont disposés dans le plafond ainsi que cela a été conseillé et pratiqué jusqu'ici presque partout.

Les mêmes effets se produisent dans les grands salons de réception, où il n'y a qu'une circulation d'air insuffisante et

mal disposée. Ainsi aux Tuileries, dans la salle des Maréchaux, anx jours de réception , il règne dans les parties hautes une chaleur insupportable bien supérieure à celle déjà si incommode que l'on éprouve dans le bas.

o4. Nécessité cVune répartition convenable des orifices cVadmission de Vair. — Lorsque pour déterminer le renouvellement de l'air on ménage, comme à la préfecture de la Seine, aux Tuileries et ailleurs, des orifices d'évacuation dans les plafonds, sans assurer en même temps l'admission de l'air par des orifices d'introduction nombreux et bien répartis, il se produit par les portes des courants d'air rentrant d'une grande violence fort incommodes.

Chacun peut se rappeler qu'à l'Exposition de 1855, dans le Palais de l'Industrie, oi\, malgré nos instances l'on n'avait pas voulu établir, alors qu'il en était encore temps, des dispositions convenables pour assurer le renouvellement de l'air et où l'on s'était contenté de faciliter la sortie de l'air chaud dans la partie supérieure, il se produisait par les grandes entrées des appels et des courants d'air d'une rapidité intolérable.

Ces effets sont quelquefois très-difficiles à éviter, comme nous l'indiquerons en parlant des théâtres, et il faut alors recourir à des dispositions parlicuUères pour atténuer ou limiter l'effet de ces courants d'air affluents.

So. Rappel et conséquence de quelques notions élémentaires. — Nous reviendrons plus tard sur les moyens à employer pour assurer la circulation et le renouvellement de l'air, el nous continuerons pour le moment à mettre en rehef les propriétés de ce fluide au point de vue qui nous occupe, ainsi que leurs conséquences générales.

Malgré son apparence de légèreté, l'air n'en est pas moins, comme on le sait, un corps pesant dont le mètre cube, à 0» et sous la pression barométrique de O^^ve de mercure, a un poids de l'',30. Il est donc, comme tous les graves, soumis aux lois de la pesanteur et au principe d'Archimède, en

106 CONSIDÉRATIO.NS GÉNÉRALES.

vertu duquel tout corps plongé dans un fluide y perd une portion de son poids égale à celui du volume du fluide qu'il déplace.

L'air étant, ainsi que tous les autres corps, composé de molécules matérielles, il est aussi soumis à celte loi de l'inertie en vertu de laqueUe un corps ne peut par lui-même modifier en rien son état de repos ou de mouvement et obéit au contraire à toutes les forces qui le sollicitent, en recevant de chacune d'elles et dans leur direction propre, des vitesses proportionnelles à leur intensité, à la durée de leur action et en raison inverse de la masse à mouvoir.

Ces principes élémentaires de la mécanique, qui régissent tous les corps, les fluides aussi bien que les solides, sont trop fréquemment mis en oubli par les personnes qui, par état même, s'occupent des questions de ventilation. Il n'est pas rare d'entendre énoncer comme un axiome incontestable que l'air tend à s'élever, que l'air froid ne saurait monter, ni l'air chaud descendre, qu'il ne faut pas les diriger horizontalement, etc., etc., autant d'erreurs, de notions fausses, qui conduisent à des appréciations inexactes des effets produits ou à produire.

En réalité, l'air ne tend ni à monter ni à descendre, il se meut comme tous les autres corps, dans toutes les directions que concourent à lui faire suivre les forces qui le sollicitent, et entre autres celles que la pesanteur lui imprime, selon qu'il devient en certaines parties de son volume ou en certains endroits de l'espace qu'il occupe, plus léger ou plus lourd que l'air qui rempht les espaces voisins.

Ainsi, à proximité d'une bougie, d'une lampe, d'un poêle, d'un individu, l'air qui s'échauffe à son contact, devenu moins dense que celui qui limite ou circonscrit l'espace qu'il occupe, s'élève en vertu du principe d'Arcliimède, attendu qu'il est plus léger que le volume de l'air ambiant qu'il déplace.

A l'inverse , au contact des fenêtres , des murs refroidis l'hiver extérieurement, l'air intérieur devient plus dense,

plus lourd que celui qui l'entoure et alors il descend vers le sol.

Si de faibles variations de température produisent ces effets, des différences légères de pression, des appels, même peu énergiques, en déterminent d'analogues. Ne sent-on pas journellement, quand on se trouve entre une porte ou une fenêtre mal close et une cheminée, un courant direct, horizontal ou descendant, selon les cas, qui se rend directement vers le foyer? N'a-t-on pas tous les jours sous les yeux l'exemple de ces foyers de magasins, sans cheminée apparente, et dont les produits de la combustion se rendent par des tuyaux descendant ou horizontaux vers des cheminées placées à certaines distance ? n'existe-t-il pas nombre d'usines dans lesquelles une seule cheminée placée au milieu d'une cour, et loin de tous les foyers auxc[uels elle est destinée, suffit à l'évacuation des fumées et au tirage actif de ces foyers ?

Les poêles, les calorifères qui ont des prises d'air dans des locaux inférieurs et frais ne fournissent-ils pas l'été de l'air relativement froid qui s'élève par le seul effet de la différence de température et de densité de l'air intérieur des locaux où ils sont placés?

Ne voit-on pas, à l'inverse, l'été ou au printemps l'air ex-' térieur descendre par les cheminées non chauffées, pour refluer dans les appartements dont les fenêtres sont ouvertes quand Taction du soleil ayant échauffé les parois et l'intérieur, détermine dans ces appartements et le long de leurs murs extérieurs, une élévation de température et un courant ascendant? Et cet effet accidentel dans les appartements ne peut-il pas facilement devenir un état normal qui, par la seule action d'une aspiration bien réglée, permettrait de faire arriver dans les locaux à ventiler, de l'air pris à des points élevés au-dessus du sol où l'on prétend qu'il est plus pur et plus frais (ce qui n'est pas exact quant à ce dernier point), tout aussi bien qu'on a cru pouvoir le faire exclusivement à l'aide d'appareils mécaniques dispendieux et comphqués?

o(>. Moyen à employer pour observer le phénomène de la circulation de Vair. — Il nous serait facile de multiplier à l'infini ces citations, en prenant pour exemple des phénomènes que chacun peut observer, mais nous nous bornerons à en indiquer le moyen que nous croyions avoir été employé pour la première fois, que nous sachions, par notre ami et collaborateur M. Tresca, mais qui avait été mis déjà en usage en Angleterre par la commission du Board of Health.

Il consiste à prendre un ballon en caoutchouc convenablement rempli de gaz hydrogène, et dont l'enveloppe, recouverte d'uu vernis léger pour retarder l'échappement du gaz, est assez mince pour que le volume de l'air qu'il déplace soit plus lourd que le sien. Ce ballon tend naturellement à s'élever, et pour empêcher qu'il ne le fasse trop vite et d'une manière trop prononcée il convient de le lester par un bout de fil plus ou moins long et pesant. Après l'avoir ainsi amené à être à peu près en équilibre dans la partie de la salle oîi l'on peut supposer que l'air est à sa température moyenne, si l'on approche ce ballon d'un poêle, d'une lampe, d'une bouche de chaleur ou d'une cheminée où le feu brille, et qu'on l'abandonne, on le voit, ainsi que nous l'avons dit pour l'air, s'élever au plafond, y suivre horizontalement une direction qui le mène vers les côtés les plus froids, murs ou fenêtres, descendre le long de ces parois, raser le sol plus ou moins bas pour se rapprocher des sources de chaleur et répéter ce trajet en quelque sorte indéfiniment.

Il suffit d'avoir vu de semblables effets dus à des causes en apparence si faibles et cependant rendues si sensibles, pour reconnaître l'exactitude de ce que nous disions précédemment, savoir ; que fair obéit dans tous les sens aux différences de pression qui les sollicitent, qui peuvent être dues à une ou à plusieurs causes diverses, parmi lesquelles les différences de température ou de densité jouent presque toujours le principal rôle.

Nous reviendrons plus tard sur la manière de calculer ces

effets, quand ils se produisent régulièrement et nous continuerons à nous occuper de quelques considérations générales qui indiqueront la marche à suivre dans les études de ce genre.

But et conditions de la ventilation.

S7. But principal de la ventilation. — La ventilation peut être considérée au point de vue hygiénique ou au point de vue industriel. Dans le premier cas, elle a pour objet évident d'assainir les lieux habités, d'en extraire Tair vicié ; dans le second, que nous laisserons de côté pour le moment, on se propose principalement de dessécher les matières que l'on traite ou de leur enlever une certaine quantité d'humidité surabondante qu'elles contiennent, ce qui exige l'introduction d'air sec et chaud, et l'extraction de cet air après qu'il est surchargé de vapeurs.

La ventilation hygiénique, la seule dont nous nous occupions ici, a donc pour but et doit avoir pour effet principal d'extraire l'air vicié des lieux et des points même oi^i il se produit. Mais toute extraction d'air d'un espace quelconque, qui n'est pas hermétiquement clos et dans lequel le vide ne peut exister, impliquant nécessairement la rentrée de l'air, on ne doit pas, dans la solution des questions de ventilation, séparer l'étude des dispositions à prendre pour assurer la rentrée de l'air de cehes qui ont pour objet son extraction.

Cependant, quoique ces deux questions soient connexes et très-intimement liées l'une à l'autre, la première, celle de l'extraction, est évidemment la plus importante; la seconde n'en est que la conséquence forcée. Cela est si vrai que, quand la solution de la première est assurée, la nature seule se charge presque toujours d'une grande partie de la solution de la seconde.

Les ingénieurs qui, pour résoudre les problèmes que présente la ventilation hygiénique, se sont principalement préoccupés des moyens d'assurer l'arrivée de certaines quantités d'air nouveau dans les locaux à assainir, ont donc commis

une erreur de logique et renversé la question. Et, en effet, il n'y aurait pas la moindre nécessité de s'occuper de cette ventilation si l'air n'éprouvait aucune altération, si, en un mot, il n'était pas vicié ou échauffé outre mesure par la présence d'individus malades ou sains. Il serait tout à fait superflu de faire entrer de l'air nouveau dans des locaux qui ne contiendraient que de l'air pur et frais. Ce n'est donc que réchauffement ou l'altération de l'air qui exigent d'abord l'extraction de celui qui est vicié, et subsidiairement la rentrée de volumes correspondants d'air nouveau.

De ce renversement de la question il est résulté que la préoccupation exclusive de ceux qui ont suivi cette marche a été d'assurer l'arrivée abondante d'air nouveau, et qu'ils ont tous, plus ou moins, négligé les moyens de déterminer d'une manière régulière, uniforme et stable l'évacuation de l'air vicié ; nous le montrerons plus tard par l'examen des résultats constatés par divers observateurs.

Cette erreur, nous devons le dire, n'a pas été commise par les ingénieurs des mines qui ont traité l'importante question de l'aération des puits et des galeries des mines. Quels que soient les moyens que, selon les difficultés locales si nombreuses que présentent les exploitations, ils ont cru pouvoir proposer, tous, pour ainsi dire, ne se sont préoccupés que de résoudre le problème de l'extraction, laissant à la nature le soin d'assurer la rentrée de l'air.

S8. Conditions de r extraction de l'air vicié. — Non-seulement le principal problème que présente la ventilation hygiénique consiste dans l'extraction de l'air vicié et non dans la rentrée de l'air nouveau, mais c'est aussi cette extraction qui assure le succès d'une bonne ventilation. L'introduction, sans présenter de difficultés capitales, exige cependant des dispositions spéciales, sur lesquelles nous insisterons plus loin.

Il ne suffit pas d'enlever d'une salle d'hôpital, d'un amphithéâtre, d'une salle de spectacle ou de réunion, un volume

gonsidéhations gé.xérales. m

d'air vicié ou trop échauffé, plus ou moins considérable, par quelques orifices plus ou moins bien ménagés, ainsi qu'on l'a fait parfois et qu'on le propose encore dans des projets à l'étude et presque acceptés. Il faut de toute nécessité, et autant qu'il est possible, régler les mouvements de l'air, enlever, extraire l'air vicié aux lieux, aux emplacements même où son altération a été produite, où les émanations malsaines ou désagréables ont été dégagées ; cela est évident de soimême. Si cette condition n'est pas satisfaite, il s'établira, à partir du foyer d'infection, vers les points d'évacuation et d'appel, des courants d'air vicié qui viendront incommoder ou infecter aux points intermédiaires. Dans les hôpitaux, par exemple, les odeurs nauséabondes, les émanations pestilentielles des plaies purulentes, qui propagent les affections contagieuses en passant d'un lit à un autre, y multiplieront les maladies, les affections morbides, et une ventilation qui suivrait une telle marche pourrait devenir en certains cas plus nuisible qu'utile et certainement plus défavorable que cette ventilation primitive qui, pour quelques hôpitaux, et même pour quelques hôpitaux que l'on croit bien ventilés, consiste encore à ouvrir les fenêtres pendant les nuits d'été et tous les matins en hiver.

Il ne convient pas non plus d'appeler l'air vicié par des orifices, même en grand nombre, ouverts dans les parties des salles où l'on circule, où l'on vient se réunir; ce serait le faire respirer à des gens bien portants ou convalescents. A plus forte raison ne faut-il pas accoler les tuyaux ou les orifices d'appel de cet air vicié aux appareils de chauffage, auprès desquels se rassemblent naturellement les malades d'un hôpital.

Enfin il est nécessaire d'éloigner assez les orifices d'appel des orifices d'arrivée de l'air nouveau et surtout de disposer ceux-ci de façon qu'il ne puisse pas s'établir de courants directs des seconds vers les premiers, ce qui rendrait à la fois illusoires le renouvellement et l'évacuation de l'air vicié.

Il est juste de dire que la plupart des bons constructeurs

ont senti la nécessité de produire l'appel de l'air directement aux lieux d'infection : dans les hôpitaux, derrière chaque lit ou de deux en deux hts; dans quelques amphithéâtres, sous les gradins; mais l'on voit encore dans des établissements nouvellement pourvus d'appareils de ventilation des dispositions vicieuses par lesquelles l'extraction n'est faite qu'en quelques points, dans les quatre angles des salles, quelquefois en deux points seulement. Nous avons indiqué déjà les inconvénients que présentent aussi les dispositions en usage dans les théâtres, à la préfecture de la Seine et ailleurs; nous n'y reviendrons pas pour le moment.

Nous croyons donc pouvoir poser comme règle générale que les orifices d'évacuation de l'air vicié devront être :

1° Placés le plus près possible des points où l'air s'altère, et loin des points de passage ou de réunion ;

2° Aussi multipliés que la construction le permettra. "

Lorsque enfin on sera parvenu à obtenir des architectes que les projets de bâtiment? ne soient arrêtés qu'en même temps que ceux des appareils de chauffage et de ventilation, il ne sera pas difficile de satisfaire à ces conditions générales sans nuire en rien à la solidité et à l'harmonie des constructions, et sans occasionner des dépenses aussi considérables que celles que nécessitent des disposifions prises après l'érecfion des édifices.

39, Indépendance et réunion des cheminées cVappel. — L'établissement des cheminées ou conduits d'évacuation de l'air vicié doit satisfaire à d'autres conditions.

Il est indispensable que ces cheminées soient, jusqu'à une assez grande distance de leur origine, indépendantes les unes des autres aux divers étages, afin qu'il ne puisse s'établir aucune prédominance de l'une sur l'autre; mais, ce qui est non moins important, il est nécessaire de les réunir plus loin, d'abord par groupes et ensuite toutes dans une seule et unique cheminée, afin de donner à l'ensemble des appels une énergie et une stabilité convenables.

On a négligé complètement ces précautions dans un des pavillons de l'hôpital Necker, à l'hospice du Vésinet, et les inconvénients en ont été constatés par assez d'observateurs pour qu'il ne soit pas possible de se refuser à les reconnaître. Les cheminées d'évacuation qui, dans ces établissements, débouchent dans le premier au-dessus des toits, dans le second à fleur du sol des greniers, n'exercent d'autre appel que celui qui provient de l'excès de la température intérieure des salles sur la température extérieure, appel faible, variable et très-souvent contrarié par les vents. Aussi, dans ces deux établissements, se produit-il souvent, par les grands vents d'automne et de printemps, des rentrées d'air très-gênantes, souvent très-froides et parfois infectées par de l'air vicié passant ainsi d'une salle à une autre.

Si la réunion de tous les conduits d'évacuation dans une seule cheminée générale est nécessaire pour parer aux irrégularités inévitables qui résuUent des différences de leur développement ou de leur disposition, elle est indispensable lorsque l'évacuation de l'air vicié est déterminée dans des cheminées partielles par des appels d'intensité différente, ainsi que cela a lieu à l'hôpital militaire de Vincennes. Des essais préliminaires, faits en juin 1861, ont en effet montré que dans cet hôpital, où l'appel est déterminé d'un côté par réchauffement de l'air produit par un tuyau à fumée, et de l'autre par une circulation d'air chaud qui est destinée à appeler par entraînement l'air intérieur, il y a parfois dans l'énergie de ces deux moyens une telle différence d'intensité, que le premier domine et annule le second, au point que l'air chaud, qui dans celui-ci doit produire l'évacuation, est lui-même appelé dans l'intérieur des salles et va gagner directement, en les traversant, la cheminée opposée oii l'appel est déterminé par la chaleur du tuyau de fumée, qui est en général plus puissant que l'autre. Ces effets sont moins sensibles l'hiver, mais l'inégalité des deux appels existe encore dans cette saison.

Cette rentrée d'air chaud empêche tout à fait l'introduction

de l'air frais, qui ne pourrait monter des étages inférieurs que par l'action d'un appel suffisamment énergique, et dès lors il arrive que l'été, au lieu d'air frais, l'on fait rentrer dans les salles de l'air chaud à quarante et quelques degrés, et qu'en outre, par suite du défaut de séparation des cheminées d'évacuation des divers étages, l'air vicié du rez-dechaussée arrive au premier et au second étages.

Il est également dangereux de réunir les conduits particuliers d'appel de plusieurs bouches inférieures en un seul, à une trop faible distance de leur origine, quand l'appel de celui-ci n'a pas une énergie suffisante. Il peut alors arriver que les conduits latéraux ne produisent aucune évacuation et qu'au contraire ils ne servent qu'à faire rentrer dans la salle une partie de l'air appelé par le tuyau principal. C'est ce qui s'est produit aussi à l'hôpital mihtaire de Vincennes en juin 1861. (Voir les résultats d'expériences.)

La réunion des conduits particuliers d'évacuation venant de chaque lit ou de chaque paire de lits doit d'ailleurs être faite de manière que tous les groupes de conduits indépendants, de même que leur ensemble, puissent toujours être visités et restent par conséquent visibles dans toute leur longueur, afin qu'il soit facile de s'assurer qu'ils ne contiennent aucun obstacle permanent ou accidentel à la rentrée de l'air et ne présentent aucune ouverture propre à favoriser la rentrée inutile de l'air extérieur aux dépens de l'évacuation. Il convient donc qu'autant que possible tous ces conduits soient verticaux et qu'on ménage des regards à chaque changement de direction.

Il faut enfin éviter le refroidissement de ces conduits, et à cet effet les placer à l'intérieur de greniers bien clos et plafonnés, et non dans les angles des longs pans de toitures plus ou moins ouvertes.

60. Dispositions à donner aux cheminées générales d'évacuation. — Mais il ne suffit pas que tous les conduits d'évacuation de l'air vicié soient réunis à leur débouché dans une

même cheminée générale, il faut encore que cette cheminée, par sa hauteur, par sa construction et par l'énergie de son appel, assure au mouvement de l'air une vitesse suffisante pour lui donner une stabilité que le vent de l'extérieur, ou l'influence de l'ouverture des portes ou des fenêtres à l'intérieur des salles, ne puisse contrarier.

Dans les pavillons de l'hôpital Lariboisière , ventilés par insufflation, la cheminée générale en tôle, sans garniture extérieure en maçonnerie , permet à l'air qui la traverse, et qui sort des salles de se refroidir considérablement; tellement que la température dans les salles étant de 19", elle n'est plus parfois que de 9» dans la cheminée, ce qui crée une résistance à l'évacuation. Le peu de hauteur qui a été donné à cette cheminée n'assure pas le tirage, et le vent extérieur diminue beaucoup le volume d'air qu'elle laisse évacuer, tandis qu'à l'inverse l'ouverture des portes et des fenêtres dans les salles détermine parfois des rentrées d'air considérables par un grand nombre des cheminées d'évacuation *.

D'une autre part, l'été, même pendant la nuit, l'évacuation par cette cheminée n'ayant lieu qu'en vertu de la différence alors très-faible entre la température intérieure des salles et la température extérieure, l'appel n'a pas une énergie suffisante pour assurer l'écoulement de la quantité d'air nécessaire à l'assainissement **.

Pour que l'appel soit toujours assez énergique, il faut que l'excès de la température intérieure de la cheminée sur celle de l'air extérieur soit susceptible de produire une vitesse de 0"\70 à 0",80 dans les cheminées partielles, et de 2 à 3 mètres par seconde dans la cheminée générale, ce qui exige que dans les bâtiments de cet hôpital cette différence de température soit de 20 à 25° au moins. Or, comme il arrive le plus souvent que cette différence n'existe pas naturellement,

Voy. les expériences de MM. Trélat et H. Péligot, chapitre IV. ■^ Voy. les expériences d'été sur ces pavillons, chapitre VI.

il faut l'obtenir par un moyen de chauffage artificiel, et, si cela était impossible, on serait réduit à employer un moyen mécanique pour faire l'appel.

Enfin l'on verra plus loin et l'on comprend de suite que le volume d'air évacué par les cheminées d'appel et par la cheminée générale est directement proportionnel à l'aire de leur section transversale, ce qui permet d'augmenter l'action naturelle due à la simple différence de température; mais il ne faut pas que cette augmentation de section soit telle que les vitesses d'écoulement descendent notablement au-dessous des limites que nous avons indiquées ci-dessus.

Les conditions auxquelles il faut satisfaire pour assurer l'extraction de l'air vicié des locaux à assainir se résument donc ainsi qu'il suit :

1° Placer les orifices d'évacuation ou d'appel le plus près possible des points où fair s'altère;

2° Les multiplier autant que la construction le permettra, mais n'en restreindre jamais, sans absolue nécessité, le nombre à moins d'un pour deux lits dans un hôpital;

3° Les proportionner d'après le volume d'air à évacuer par chacun d'eux, de telle sorte que la vitesse y soit de O^jSO à 1 mètre au moins en une seconde ;

4° Ne les réunir que par groupes pour les faire aboutir dans un conduit commun ou dans une cheminée générale d'évacuation bien au delà de leur sortie des salles, et les disposer de telle façon qu'ils soient toujours faciles à visiter et à nettoyer; les mettre à l'abri du refroidissement; à cet effet, clore les greniers ou les caves où ils devront déboucher, et dans le premier cas plafonner les greniers ;

5° Donner à la cheminée générale d'évacuation toute la hauteur admissible, et disposer des moyens de chauffage tels qu'en tout temps l'air puisse y acquérir une température qui surpasse de 20 à 25" au moins celle de l'air extérieur; ce

qui suffira dans la plupart des cas où les conduits de circulalion de l'air ne seront pas trop compliqués, ainsi qu'on le verra par des exemples ;

6° Se réserver enfin pour les cas extraordinaires les moyens d'accroître le volume d'air évacué dans les proportions que peuvent réclamer les établissements particuliers dont on s'occupe, en élevant convenablement la température dans ces cheminées.

61. Résumé. — Nous nous bornerons pour le moment aux considérations générales qui précèdent, et nous nous réserverons d'examiner et de discuter plus tard au point de vue théorique et expérimental :

1° L'influence de la hauteur des cheminées et la disposition qu'il convient d'adopter pour leur établissement;

2° L'influence de la différence des températures sur les vitesses d'écoulement;

3° La nécessité de renfermer les vitesses de circulation dans les conduits dans certaines hmiles, pour diminuer les pertes de force vive et le travail consommé par les frottements, tout en se réservant le moyen de donner à la vitesse de sorfie de l'air une valeur qui assure la stabilité de l'évacuation ;

4° Les avantages que présente, au point de vue de la meilleure utilisation de la chaleur, l'emploi des basses températures, et qui sont constatés par l'expérience.