Conséquences des observations précédentes. — De cet

ensemble de faits, il nous semble résulter la conclusion évidente :

1° Qu'il n'est nullement exact d'attribuer aux prises d'air faites à des hauteurs de 15, 20 ou 25 mètres au-dessus du sol, par des cbeminées d'appel ou autrement, la propriclé de fournir de l'air plus frais que celui qui serait pris près du sol ou à hauteur de chaque étage ;

2" Que le passage de l'air appelé par la cheminée de l'hôpital Lariboisière, à travers la chambre des ventilateurs et des machines, échauffe cet air et contribue à le faire arriver, l'été, dans les salles de l'hôpital, à une température supérieure à celle de l'atmosphère.

82. Avantages des prises d'air élahlies hune certaine hauteur. — Mais si les prises d'air au-dessus du niveau du sol n'ont pas tous les avantages qu'on leur a attribués, elles n'en sont pas moins très-convenables dans beaucoup de cas, parce qu'elles sont à l'abri des émanations accidentelles qui peuvent se produire à la surface du sol ou dans les parties inférieures des bâtiments, par accident, par négligence ou par malveillance. Il y a donc lieu de les préférer aux autres dispositions dans beaucoup de cas, et toutes les fois que cela sera possible, sans conduire à de trop grandes dépenses.

83. Influence de V insufflation de l'air sur la pression intérieure.— Lorsqu'il a été question d'employer l'insufflation ds l'air comme moyen de ventilation dans les hôpitaux, quelques personnes ont cru qu'il devait résulter de cette introduction, en partie forcée, de l'air dans les salles, une augmentation appréciable de la pression intérieure, qui dans certains cas pourrait excéder la pression extérieure atmosphérique.

Les uns, partisans exagérés du système, y ont vu pour certains cas des avantages; les autres, trop opposés, ont craint l'effet de cet excès de pression. Les uns comme]les autres étaient dans l'erreur. Il ne se produit aucun excès de près-

sion à l'intérieur des salles, et à l'inverse la pression intérieure est toujours inférieure à la pression atmosphérique, même quand toutes les cheminées d'évacuation sont bouchées pendant assez longtemps. C'est ce qu'ont constaté des observations faites par M. Grassi*. Mais cette différence de pression n'a pas dépassé, dans ces observations, celle que peut mesurer une colonne de 0'"'",61 d'éther, ni été inférieure à celle qui correspond à 0""",26 d'éther. Ces différences équivalent à

"' °-^'Xïi^o=' ■«'"

de mercure, et l'on a peine dès lors à comprendre comment un physicien comme M. Péclet a pu penser que des « médecins intelligents pourraient tirer parti de ce système de ventilation, dans le cas oi^i des variations dans la pression de l'atmosphère d'une salle d'hôpital seraient reconnues utiles à la guérison de certaines affections **. » Tout le monde sait, en effet, que des variations de quelques millimètres de mercure dans la colonne barométrique, ou cent fois plus grandes que celles que nous venons d'indiquer, n'ont pas sur la santé de l'homme une influence que Ja science médicale puisse encore apprécier avec les moyens d'investigation dont elle dispose.

84. Insalubrité fréquente de Vair des caves, etc. — En terminant ce qui, dans ces considérations générales, est relatif à l'introduction de l'air nouveau, nous croyons devoir dire qu'à l'exception de circonstances particulièrement favorables ou obligatoires, l'on doit éviter de puiser l'air, par appel ou autrement, dans des lieux souterrains, dans les caves, etc.

Voy. au chapiire VI.

* Traité de la chaleur, 3= édit., 3' vol.^ n° 2570, page 289.

Outre les cmanalions souvent impures du sol, surtout dans les grandes villes ; outre celles qui peuvent provenir de la malpropreté des agents des services, il y a encore à craindre, comme l'a très-justement fait oJjserver M. Dumas à la commission chargée d'examiner les projets relatifs aux théâtres de la place du Châtelet, non-seulement les inondations, mais surtout les infiltrations des eaux chargées de détritus végétaux ou animaux, contre lesquelles l'emploi des meilleures maçonneries hydrauliques n'est pas toujours un préservatif suffisant.

Ce n'est qu'avec regret, pour ma part, que j'ai accepté pour les salles d'assises du palais de justice et pour les nouveaux théâtres de Paris l'introduction de l'air nouveau par des conduits souterrains. A mesure que je me suis davantage occupé de cette question délicate et complexe, mes craintes à ce sujet se sont accrues, et les renseignements que j'ai recueillis sur certains effets remarqués à Vincennes par MM. les officiers du génie n'ont pu que me confirmer dans ces appréhensions.

83. Influence du vent sur l'évacuation et sur V introduction de l'air. — L'action du vent peut dans beaucoup de circonstances contrarier l'évacuation et l'introduction de l'air dans les appareils de ventilation, et il importe de se rendre compte de ces effets, afin de se ménager les moyens d'en éviter les inconvénients.

L'on estime généralement la pression que le vent peut exercer sur une surface d'un mètre carré, ainsi qu'il est indiqué dans le tableau suivant:

Vitesse

Pressions en kilogrammes

du vent en une seconde.

sur un mètre carré.

40 ,00 (ouragan).

Les vents de 15 à 20 et 25 mètres de vitesse par seconde

sont fréquents au printemps et dans la saison d'automne, et

si, par exemple, un semblable vent exerce par mètre carré

de surface une pression de 25 kil., il est facile de voir qu'elle

équivaut à une colonne d'air dont la hauteur en mètres serait

donnée par la relation

l'''^30X/i=25'^'', d'où h——-=l9"\23.

Celte hauteur, qui mesure l'excès de la pression exercée extérieurement parle vent sur la pression intérieure qui existe de l'autre côté, est susceptible d'engendrer une vitesse donnée par la formule

L'on comprend, d'après ce chiffre, avec quelle vitesse le vent peut faire pénétrer l'air par les ouvertures que présentent les parois sur lesquelles il agit, et avec quelle énergie il peut contrarier ou modifier les courants d'air qu'il rencontre. C'est d'ailleurs ce qu'il est bien facile de constater près des fenêtres exposées au vent du sud-ouest. L'espèce de musique éolienne que l'on entend l'hiver et l'automne n'est pas due à une autre cause.

8G. Examen de quelques cas particuliers. Cheminée de foyer ou d'évacuation. — Supposons, par exemple, qu'une cheminée de foyer ou d'évacuation d'air débouche sur un toit sans atteindre la hauteur de son sommet, il pourra arriver souvent que, par un vent dirigé dans un plan à peu près normal à la surface du toit ou sous l'angle ordinaire de 10 degrés à l'ho rizon, il se produise contre la surface du toit un excès de pression qui, en condensant incessamment l'air jusqu'à une certaine distance de la cheminée, s'oppose à l'évacuation de la fumée ou de l'air vicié. Cet effet se remarque assez souvent pour qu'il soit inutile d'insister sur ce cas.

Il en est de même, quand la cheminée débouche, comme à l'hospice du Vésinet, à fleur du plancher et dans l'intérieur

d'un grenier dont la couverture permet à l'air extérieur affluent de pénétrer sous les longs pans de la toiture et d'y déterminer une augmentation de pression qui, non-seulement s'oppose à l'évacuation de l'air vicié, mais encore le refoule avec de l'air froid dans les salles qu'il s'agit de ventiler.

87. Prises d'air de cheminée ou de veiitilation. — Lorsque des prises d'air de foyer ou de ventilation sont ouvertes dans les deux faces opposées d'un bàlimenl, à l'intérieur duquel elles doivent fournir de l'air nouveau, il peut arriver que, par l'effet d'un vent violent dirigé sur l'une des faces, l'air, au lieu d'affluer des deux côtés, passe de l'un à l'autre sans entrer dans les salles et produise même, des salles vers l'extérieur, une évacuation d'air chaud et vicié, auquel cas la salle ne serait ni chauffée ni ventilée. Des effets de ce genre ont été observés à la prison Mazas et même dans les pavillons de 4'hôpital Lariboisière ventilés par appel. Ils peuvent être, il est vrai, considérablement diminués par un appel suffisamment énergique. Mais il est facile de se préservei"- de ces circonstances anormales et accidentelles. Il suffit de laisser ouvertes pour recevoir l'air les ouvertures situées du côté d'où vient le vent et de fermer celles du côté opposé. La grande vitesse du vent dans ce cas suffira pour qu'un seul orifice d'introduction alimente conveuiiblement les salles. Il est bien facile d'ailleurs d'imaginer des dispositions qui évitent cet inconvénient sans l'intervention d'aucun agent.

88. Fosses d'aisances. — Il est un cas plus grave et dans lequel il est plus difficfle de se mettre à l'abri des effets de la pression du vent, c'est celui que présentent assez souvent les fosses d'aisances. Quand elles ne sont pas très-hermétiquement fermées, qu'elles ont avec l'air extérieur quelque communication directe ou indirecte, lors même qu'elles sont recouvertes par des dalles et une certaine épaisseur de terre, si elles sont exposées au vent du sud ou d'ouest, il arrive fréquemment que, dans les temps de bourrasques, de printemps en automne, la pression extérieure pénètre dans les fosses et

en refoule les gaz dans les tuyaux de descente, à travers les inurs voisins, etc. C'est un effet que j'ai été plusieurs fois à même de remarquer et qui, dans certaines localités, dénote même de suite la direction du vent, quand on ne l'a pas observée.

89. Prises d'air extérieures. — A l'inverse des effets précédents, si un courant d'air rapide est dirigé parallèlement à une face de bâtiment dans laquelle des orifices d'introduction d'air sont ouverts, il peut arriver que la vitesse de ce courant d'air soit assez grande, non- seulement pour empêcher l'introduction de l'air dans ces orifices, mais encore pour y produire un appel en sens contraire et faire ainsi sortir des salles de l'air chaud et vicié, au lieu d'y introduire de l'air pur. Ce cas doit être cependant fort rare. Mais il n'en convient pas moins d'orienter les faces des bâtiments, sur lesquelles on se propose d'ouvrir les prises d'air, de manière qu'elles ne soient pas exposées à cet inconvénient, et quand on n'a pas pu l'éviter, il faut disposer au côté de ces orifices d'introduction de l'air qui est sous le vent, une sorte de directrice qui, en s'op posant au courant d'air, l'oblige à pénétrer dans le canal d'introduction.

Toutes les circonstances dont nous venons de parler sont anormales, il est vrai, mais elles se produisent cependant périodiquement avec les saisons. Il est donc bon de se garantir de leurs effets, et d'ailleurs c'est souvent d'après de semblables accidents que l'on juge des appareils ou des dispositifs de ventilation ou de chauffage qu'avec un peu de réflexion l'on aurait pu en garantir.

.90. Conclusions générales. — Par l'ensemble des considérations que je viens de développer, et abstraction faite de la comparaison que je ferai ullérieurement des différents systèmes de ventilafion employés, l'on peut juger si, en quelque saison que ce soit, l'usage des ventilateurs est nécessaire et préférable à celui de la ventilation par une aspiration convenablement réglée et proporfionnée. Je crois inutile d'insister

davantage, quant à présent, pour montrer combien est superflu, dans la plupart des cas, l'emploi de ces moyens mécaniques que l'on a qualifié de progrès en disant que la ventilation par aspiration avait fait son temps, comme si les phénomènes naturels et les indications qu'ils nous fournissent pouvaient jamais être surannés.

J'ai publié * les résultats des expériences que j'ai fait exécuter à l'hôpital Lariboisière et à l'hospice du Vésinet. Je les reproduirai plus loin, en les complétant par d'autres observations comparatives qui ont été exécutées sous ma direction pendant la saison d'été de 1861 et par ceux que je dois à d'autres expérimentateurs; mais les faits que j'ai déjà fait connaître montrent que l'action seule de l'aspiration, due aux diff'érences de température, suffit pour assurer l'évacuation et l'introduction en toute saison des volumes d'air jpgés nécessaires dans les cas ordinaires.

Cependant, comme dans toutes les questions d'application, il ne saurait y avoir presque jamais de solution absolue, il ne faudrait pas étendre ces conclusions générales à deux sortes de cas exceptionnels, dont l'un est celui de la ventilation des mines de guerre, des galeries de recherche, des tunnels en construction, etc.; et l'autre, celui de la ventilation des salles de grandes réceptions accidentelles.

Dans le premier, l'étendue des sections d'introduction et d'évacuation de l'air est souvent assez faible, et les différences des températures assez limitées pour que le volume d'air dont elles produiraient l'évacuation soit inférieur aux besoins. Dans le second, le nombre des personnes introduites peut être tellement grand, que des moyens extraordinaires deviennent nécessaires; mais je ferai voir cependant, par des exemples, que cela ne doit arriver que quand les localités ne se prêtent pas à l'installation des conduits d'appel.

01. Cas où il convient d'utiliser les ventilateurs pour Vintro- * Annales du Conservatoire, avril 1860.

duction de Vair. — Si des observations exécutées pendant l'hiver à l'hôpital Lariboisière ont montré * que le ventilateur énergique installé dans cet hôptial ne contribuait que pour 0,30 dans l'affluence de l'air nouveau dans les salles, et pour 0,15 dans l'évacuation totale, et si les expériences faites à l'asile Impérial du Vésinet ont prouvé qu'au printemps de la même année, lorsque l'on chauffait modérément, le ventilateur imparfait qui y est établi pouvait être, à cette époque, complètement arrêté, sans que le volume d'air évacué des salles fût sensiblement diminué ; si enfin d'autres expériences exécutées le 29 avril 1861, alors que la température intérieure n'excédait celle de l'air extérieur que de 4 à 5°, par conséquent, et sans le concours du chauffage, à l'hospice Necker par MM. Leblanc et Ser ont mis en évidence que, même dans ces dernières circonstances, si peu favorables à l'action de l'appel, la part du ventilateur à hélices dans l'effet total d'évacuation de l'air vicié n'était que 0,28 du volume total de l'air évacué, il ne faudrait pas en conclure d'une manière absolue que l'effet de ces appareils, quand ils sont bien construits et surtout convenablement placés par rapport aux locaux à ventiler doive être, dans tous les cas, regardé comme nui ou à peu près superflu.

Ce serait, en effet, non-seulement une exagération de nier qu'un ventilateur bien proportionné, établi dans de bonnes conditions sous le rapport des conduits, ne pût introduire dans un local donné une quantité d'air correspondante à ses proportions et à sa vitesse. Mais il est de plus très-certain qu'un appareil de ce genre, une fois établi, jouit de la propriété précieuse de fournir toujours à la même vitesse, et, par conséquent, abstraction faite de toute variation de température, une certaine quantité d'air; ce qui pour la saison d'été constitue un avantage réel et incontestable pour assurer l'arrivée de l'air nouveau par des orifices donnés, et comme

Voy. au chapitre VII.

d'ailleurs, quand cet appareil n'aurait plus alors pour auxiliaire de ses effets l'échauffement de l'air avant son introduction, l'on pourrait y suppléer au moins en partie par un accroissement de sa vitesse, il est bien clair qu'avec le secours d'un ventilateur, et abstraction faite des effets de toute autre cause, l'on peut obtenir l'affluence d'un volume d'air déterminé et à peu près constant dans un local donné.

Ces observations sont particulièrement applicables aux étuves et autres appareils analogues dans lesquels il est nécessaire d'introduire des volumes d'air considérables à une température assez basse, afin d'y produire la vaporisation d'une quantité donnée d'eau, sans exposer les corps à se dessécher à une chaleur qui en altérerait la constitution.

Mais, quand il s'agit de l'assainissement des lieux habités, il ne faut pas perdre de vue qu'outre que le mouvement et les effets d'un ventilateur ne s'obtiennent pas sans dépenses considérables d'installation et de service journalier, quelque parti que l'on puisse même tirer de la chaleur conservée par la valeur motrice, il y a une considération capitale qui ne permet pas de baser la ventilation et l'assainissement des lieux habités sur l'action seule de ces appareils : c'est, ainsi que nous l'avons dit aux n°' 60 et suivants, qu'il ne suffit pas de faire affluer de l'air nouveau en quantité convenable dans un local pour l'assainir; il faut d'abord, et surtout, que l'air vicié qu'il doit remplacer soit, aussi uniformément que possible, évacué des différentes parties du local, et il faut que cette évacuation soit assurée par des moyens assez énergiques pour qu'elle ne soit pas troublée, altérée, et encore moins annulée par les circonstances accidentelles, comme l'action des vents, l'ouverture des portes et fenêtres, etc.

Or, l'insufflation de l'air n'assure nullement cette stabilité de l'évacuation de l'air vicié ni l'uniformité de répartition de l'air nouveau.

Pour n'en citer qu'un exemple, je dirai que*, tandis que la

* Voy. au chapitre VIL

machine à vapeur de l'hôpital Lariboisière à sa vitesse normale de 60 à 65 tours par minute fournit ordinairement par les portes des salles 6000 à 6500 mètres cub*es d'air par heure au pavillon n° 4, le 31 août 1861, par une température extérieure de 16" en haut du bâtiment et de IV** dans les cours, la température des salles était de 22",50, et le volume d'air évacué par la cheminée générale n'était que de 3215 mètres cubes à 22" ou 31" %58 par heure et par lit. L'on trouvera le détail de cette observation dans le chapitre VI, relatif aux expériences.

Gela tient à ce que, bien que l'expérience ait suffisamment montré que l'excédant de la pression intérieure sur la pression extérieure que les uns avaient espéré et que d'autres avaient craint de voir produire dans les salles n'existait pas, il n'en est pas moins vrai que, pour un état donné de température intérieui"e et extérieure, la pression intérieure ne doive être un peu plus grande dans les locaux ventilés par insufflation et qui ne sont pas pourvus de moyens d'appel énergiques, que dans les salles oii la ventilation n'est due qu'à un appel assez puissant.

Dès lors, et par suite en même temps de l'infériorité de l'appel dans le système exclusif de l'insufflation, l'air introduit s'échappe en partie directement par les ouvertures libre?, par les portes qui lui sont offertes, et il s'établit ainsi souvent, et parfois d'une manière permanente, des courants directs des orifices d'introduction vers ces ouvertures étrangères au système de l'évacuation normale, ce qui empêche une égale répartitipn de l'air nouveau et une évacuation uniforme de l'air vicié.

C'est par l'effet de ces circonstances que, dans le système de l'insufflation, même quand il est bien organisé, comme à Lariboisière, l'ouverture des portes et des fenêtres atténue, trouble, renverse môme complètement l'évacuation de l'air vicié, ainsi que l'ont observé à des degrés différents M. Grassi, MM. Trélat et Péligot, et MM. les docteurs Vollemicr et Pidoux. C'est par la même cause que l'été, pendant la

158 DU RENOUVELLEMENT DE L'AIh, ETC.

nuit, l'ouverture des portes étant nécessaire pour empêcher l'élévation de la température, le volume d'air évacué régulièrement de ces salles n'est parfois à peine que la moitié de celui que la machine y insuffle.

Enfin, tous les expérimentateurs ont constaté que, même quand les portes et les fenêtres sont fermées, le volume d'air évacué égale à peine celui que la machine introduit, quoiqu'il se produise cependant des rentrées fort sensibles par certaines fenêtres, ce qui implique nécessairement la sortie par les portes d'une autre proportion d'air à laquelle celle qui rentre forme compensation.

Dans tout ce qui précède, je me suis borné à des considérations générales basées sur les principes élémentaires de la physique et de la mécanique, ainsi que sur l'observation des phénomènes que présente la circulation et le mouvement de l'air. J'ai cherché à en déduire des conséquences, des règles générales applicables, soit à l'examen comparatif des divers systèmes proposés ou en usage, soit aux dispositions d'ensemble auxquelles il convient, selon les circonstances, de donner la préférence. Mais pour passer de ces considérations aux apphcations et à l'examen expérimental des appareils et de leurs effets, il faut recourir aux règles et aux formules déduites du principe des forces vives et des résultats de l'expérience.

C'est ce que je chercherai à faire dans les chapitres suivants, en commençant par l'exposition de la théorie du mouvement de l'air dans les conduits et dans les cheminées, en m'attachant principalement à ce qui concerne la ventilation proprement dite.