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constant d'abaissement du taux de ce gaz dans les locaux confinés habituels, diminution en oxygène qui peut devenir assez appréciable quand le séjour est prolongé dans des locaux surpeuplés et mal aérés.
Acide carbonique. La quantité d’acide carbonique accumulée dans une enceinte par l’effet de la respiration peut servir de mesure dans l'appréciation de la souillure d’une atmosphère confinée; bien que l’on ne puisse rapporter exclusivement à l'acide carbonique les malaises consécutifs à un séjour quelque peu prolongé dans une atmosphère confinée.
Les échanges respiratoires sont, en effet, une source constante d'acide carbonique, si l’on veut bien considérer qu'un homme adulte de poids moyen faisant passer 500 litres d'air à l’heure dans ses poumons, rejette environ 25 litres d'acide carbonique. La respiration cutanée en apporte elle-même 4 à 9 % dans le même temps.
L’acide carbonique véhiculé par le sang est normalement un excitant bulbaire où il semble agir tout particulièrement sur les origines du pneumogastrique, nerf riche en fibres modératrices du cœur. Sa tension dans l'air alvéolaire venant à diminuer, le sang s’en appauvrit, l'excitation
- bulbaire est moindre et il y a accélération des battements
du cœur. Si au contraire l’air alvéolaire est saturé d’acide carbonique, la quantité de ce gaz dans le sang augmente considérablement, l'excitation du pneumogastrique devient
excessive pouvant aller jusqu’à inhiber complètement et définitivement la contraction cardiaque. L’acide carbonique peut donc jouer le rôle de gaz toxique mais à dose massive.
Vapeur d’eau et produits organiques. L'atmosphère confinée est toujours plus ou moins chargée de vapeur d’eau provenant des échanges respiratoires qui en rejettent en moyenne 380 grammes par personne et par 24 heures.
La vapeur d’eau véhicule encore des produits organiques volaïils ou gazeux; ceux-ci proviennent des excréta de l’homme éliminés par les poumons, la peau et l'intestin. Ils jouent le plus grand rôle dans l’odeur désagréable que l’on perçoit dans les milieux confinés.
Lorsque l’atmosphère d’un milieu soumis à certaines causes d’altération communique insuffisamment avec l’air extérieur, on dit couramment que l’atmosphère dudit milieu est confinée.
Ansi, dans le cas qui nous occupe, un abri à air comfiné serait un abri qui, par l’imperméabilité des murs d’abord, par l’obturation étanche de ses ouvertures d’autre part, empêcherait toute pénétration des gaz toxiques se trouvant à l'extérieur. Mais du fait de cette non-pénétration, ou presque, de l’air extérieur se pose la question de savoir sous quelles conditions les individus occupant cet abri pourront y séjourner. Il faut ou bien aérer ou régénérer l'air existant dont les propriétés physiques sont altérées par les occupants.
Si, comme nous l’avons dit précédemment, la respiration consiste dans un ensemble d’actes par lesquels l'oxygène pénètre de l’atmosphère dans le sang et par lesquels l’acide carbonique s’élimine de ce milieu intérieur il s’agit de savoir à partir de quel moment il est nécessaire de régénérer l'atmosphère intérieure de l'abri, c’est-à-dire quel est d’abord le pourcentage d’acide carbonique tolérable dans un abri confiné et à quel moment on doit en commencer
l'absorption et d’autre part quelle est la consommation d'oxygène par heure et par personne et à quel moment on doit en commencer la production. Deuxièmement si la capacité d’un abri doit être proportionnée à sa surface d'occupation ou à son volume c’est-à-dire si le nombre des occupants d'un abri doit être proportionnel à la surface nécessaire pour chacun ou au volume de l'abri.
Pour résoudre la première partie du problème énoncé ci-haut nous avons à considérer deux éventualités. En premier le séjour-limite au-delà duquel on ne peut séjourner sans absorption de gaz carbonique et sans adjonction d'oxygène. Deuxièmement à quel moment :l faut régénérer l'atmosphère. Une longue expérience a montré, en particulier dans son application aux sous-marins, qu'à eés deux questions deux formules sont largement suffisantes dañs la ‘pratique. 1° Il n’est pas nécessaire d’absorber le gaz carbonique tant que sà concentration dans l'air ne dépasse pas en volume 1,5% et 2° qu’il ne s'impose pas de débiter de l'oxygène tant que sa proportion dans l'air, normale én vo- Jume de 21 *, restait supérieure à 17%. Pour vétifier deux données expérimentales peuvent être utilisées comme tests de contrôle :
1° Il est possible d’'enflammer une allumette suédoise tant que la proportion d'oxygène dans l’air reste supérieure à 17,5%.
2° Une bougie allumée s'éteint dès que l'oxygène tombe
Monsieur le Pharmacien-Colonel Bruère a établi par deux formules simples, avec exemples à l'appui, dans quelles limites doit s'effectuer la régénération de l’air dans une atmosphère viciée par les produits de la respiration, en fonction de la capacité du local (V) et du nombre des occupants (N). La formule
permet de calculer le séjour-limite sans absorption de gaz
carbonique. À titre d'exemple une ease-abri bien close de
400 m°,devant recevoir 120 personnes, permettra un séjour
sans régénération d'air qui pourra se prolonger pendant : hoo x 3/4
T {séjour-limite) = = 2 h. 30
Le séjour-limite sans production d'oxygène est indiqué
par la formule :
En reprenant l'exemple précédent le calcul est le suivant :
hoo LT == x 1,6 = 8 h: 20 = 120 La possibilité de séjour sans qu'il soit nécessaire de distribuer de l'oxygène, est le double de celle au bout de la-
LH Le
quelle il est nécessaire d’éliminer le gez carbonique. Le rapprochement des deux formules précédentes qui ont pour
fraction commune — fait d’ailleurs ressortir que — c’est-à- V 3 dire 0,75 et 1,6 sont sensiblement dans le rapport de 1 à 2.
Aünsi si nous prenons comme exemple que dans un abri confiné où chaque homme dispose d’un volume de 2m’, l'absorption de CO”? devra commencer au bout d’une heure nous avons pour l'oxygène le calcul suivant (formules empruntées à une communication du capitaine de corvette Clatin, de l'Inspection Générale Z du Ministère de la Marine) :
Si on admet que la consommation horaire d'oxygène pour un homme est de 25 litres; que la concentration normale d'oxygène dans l’air atmosphérique est de 21 ? ; que la concentration minimum admissible est de 1/7. Le
temps [> au bout duquel la régénération devra commencer
en abri sera donc tel que :
—— 4 = 21 — 17 = À 4 Ke D'ottels = > D DEAN
On voit en adoptant encore une légère marge de sécurité que l’on peut écrire pratiquement : T:=2 Ti. Exemple : Si on reprend l'exemple précédent où
(}7 = 2 N) on voit que la régénération s'impose ou bout de 2 heures donc comme nous l’avons dit plus haut la possibilité de séjour, sans qu’il soit nécessaire de distribuer de l'oxygène, est le double de celle au bout de laquelle il est nécessaire d’éliminer le gaz carbonique.
Quel que soit le procédé suivi pour la production d'oxygène, le débit horaire doit être réglé de façon à maintenir la teneur en oxygène de l’air de l’abri au-dessus de 17,5%, en évitant un excès inutile et dispendieux. On devra tenir compte du séjour-limite à partir duquel la production d'oxygène s'impose et du débit horaire basé sur le nombre d’occupants au taux moyen de 25 litres par
personne.
Pour 120 sujets, dans l’exemple précité le débit horaire de 3 mètres cubes ne s’imposera qu'après un séjour de 5 heures 20 minutes dans l’abri.
Il nous reste à examiner la deuxième partie du problème que nous avons voulu étudier au début de ce chapitre.
C'est-à-dire quels sont le volume et la surface à prévoir par occupant ?
La surface est une question de confort. Le colonel Bruère propose de chiffrer la surface utile entre un mètre carré (minimum) et deux mètre carrés (normal) par occupant.
Quant au volume la formule du même colonel Bruère
N d nous permet de le déterminer (où 7° est le temps au bout duquel il est nécessaire d’absorber le gaz carbonique, F le
volume du local, V le nombre d’occupants) il vient :
EN
Si NV égale un occupant, si T égale une heure, }——
donc 1.333 litres. C’est le volume d’air nécessaire à un
occupant pendant une heure. On doit donc compter en
moyenne sur | mètre cube 500 à 2 mètres cubes d’air par pérsonne à l'heure.
La production d'oxygëné pour assurer la régénération de l'air se fait soit en ouvrant des bouteillés d’oxygène comprimé dont on règle le débit nécessaire soit par des réactions chimiques en décomposant de l’oxylithe avec de l'eau. On recouvre l’appareil afin d'éviter les éclaboussures caustiques.
Pour l'absorption de l’acide carbonique elle est réalisée à l'aide de la soude caustique. On prévoit habituellement par homme et par heure, environ Ô kg. {40 de soude. Cette précision ne s'applique qu’à des locaux sans appareils de chauffage tels que poêles cheminées, dont les déchets contribuent à vicier l'atmosphère.
Pour ce qui est dé la vapeur d’eau dont l'atmosphère confinée est toujours chargée à la suite des échanges respiratoires, lorsqu'on fait traverser l’air vicié par la respiration tel qu'il sort des poumons c’est-à-dire chaud et saturé de vapeur d’eau, au travers d'une couche de certains peroxydes alcalins granulés cet air vicié et complètement refroidi à sec et cela par une seule opération qui élimine l'acide carbonique, met en liberté la quantité correspondante d'oxygène et détruit complètement les toxines par oxydation. Cet air peut continuer à entretenir la respiration, c'est ce qu'on a dénommé de l’air artificiel.
En résumé, nous observons qu’au point de vue de la protection absolue contre les gaz, le type d’abris à air confiné présente, si toutefois les conditions nécessaires sont réalisées, une protection que nous pouvons considérer comme parfaite. Îl en va cependant différemment en pratique, et ce procédé présente des inconvénients nombreux.
En particulier, l'étanchéité parfaite est difficilement réalisable, car il existe toujours des mal joints, des fentes ou autres par lesquels les gaz peuvent pénétrer. D'où il ré-
sulte qu'il est très difficile d'obtenir cette étanchéité dans les abris déjà existant (caves, souterrains, etc.) et qu'il est difficile de l'appliquer.
Au point de vue de la régénération, il est très difficile de conserver le générateur d'oxygène et le régénérateur absorbant l’acide carbonique. Leur installation est encom-
brante et il est difficile de se ravitailler en produits, surtout au moment du besoin.
De plus, si l’on considère qu'il est nécessaire de produire un dégagement minimum de 25 litres d'oxygène par homme et par heure, l’industrie ne pourrait pas fournir la quantité de bouteilles jugée nécessaire, même si elle était réduite au strict nécessaire.
Bref, ce procédé par isolement ne pourrait s'appliquer qu'aux constructions neuves.
MILIEU SURPRESSE
Nous avons examiné dans le chapitre précédent le type d’abris dit à air confiné et dont l'atmosphère est régénérée par procédés chimiques. Nous allons étudier maintenant un procédé que de nombreux savants ont étudié ‘et préconisé, notamment le colonel Bruère, dont l'autorité en la matière est indiscutable.
Pour se protéger contre les gaz toxiques par le milieu surpressé, il suffit d’aspirer le plus haut possible, par un système de ventilation, de l’air pur ou tout au moins aussi peu pollué que possible, puisque la densité des gaz nocifs tend à les rassembler vers le sol, et à souffler cet air après l'avoir filtré et débarrassé des produits toxiques qu’il contiendrait, dans un abri quelconque (souterrain, cave, pièce d'un appartement) de façon à créer dans cet abri une
surpression ou pression positive par rapport à l'atmosphère
extérieure. Le fait de créer ainsi une surpression, ne seraitelle que d’une fraction de millimètre d’eau, suffit à empécher radicalement l'introduction dans la ou les pièces protégées des gaz nocifs.
Ainsi à la différence du procédé dit par isolement, la première considération pour le milieu surpressé, c’est qu'il n’est point indispensable que les locaux soient hermétique-
Sp
ment clos: au contraire, il est même nécessaire que des pertes de charge puissent se produire vers l'extérieur pour qu’un balayage des déchets de la respiration, c’est-à-dire du milieu intérieur, s'effectue sous l'influence de la surpression.
Pour l'alimentation en air respirable de ce type d’abri, deux procédés permettent, suivant les circonstances, de satisfaire à cette question. Soit la captation d’air pur à hauteur suffisante, soit l’utilisation d’air plus où moins toxique après filtration et purification,
Dans la première éventualité, si on considère que les gaz de combat sont denses et par conséquent tendent à rester au sol, il semble possible de puiser de l'air au-dessus de la zone toxique. On admet, en général, qu’en terrain découvert, au-dessus de 20 à 25 mètres, l'air ne contient pas de quantités nocivés de produits toxiques. Mais comme de toute façon il pourrait être pollué, aussi peu soit-il, on envisage l’adjonction à la bouche d'aération d’un filtre qui débarrasse l'air de toutes ses impuretés.
Pour puiser cet air, on peut utiliser soit des cheminées existanies, soit de nouvelles conduites construites dans ce but, 3
À la partie inférieure de la cheminée, il faut un venülateur qui aspire l'air, mais il est essentiel que le bas de ladite chéminée soit hermétiquement clos, sauf Île passage du conduit étanche relié à la base d'aspiration du ventilateur, —
SSRRRES
On peut distinguer deux sortes d'installations pour un ensemble d’abris :
a) Un système de ventilation propre à chaque abri;
b) Plusieurs dispositifs de ventilation indépendants, disposés de telle sorte que, dans le cas d’arrêt accidentel d'un ou plusieurs d’entre eux, les autres indemnes puissent assurer la ventilation de l’ensemble dans les même: conditions.
Il existe un appareil d'ensemble qui compoïte essentiellement un support formant coffre de filtration, surmonté d'un couvercle sur lequel sont fixés le ventilateur surpresseur et le dispositif de commande qui peut être soit un moteur électrique ou une manivelle de secours ou pédale en cas de panne électrique,
Le maximum de puissance a pour limite la possibilité du fonctionnèment à main en cas de panne du secteur.
Le filtre est constitué par du chaïbon actif, un dispositif contre les arsines et éventuellement contre l’oxyde de carbone: on recommande la position horizontale qui donne le maximum de garantie. La vitesse de passage de l’air ne doit pas excéder O0 m. 50 par seconde.
C'est ainsi qu'une surface de filtre de 25 décimètres carrés exige, pour un débit-heure de 6 mètres cubes par - minute {soit 100 litres d'air pur par seconde) un diamètre du filtre de 0 m. 53; le jumelage des filtres, si cela est
Ar
nécessaire, permet de pousser au maximum les garanties de durée de la filtration et de faciliter le remplacement des filtres.
De même que pour l'abri à air confiné, nous avons à examiner les conditions de viabilité des individus se trouvant en milieu surpressé. Nous aurons à rechercher d’une part si l’espace cubique par personne que doit avoir l'abri est le même que dans le milieu confiné, d’autre part le volume d’air que l’on doit envoyer par personne et par heure et si la proportion maximum tolérable d'acide carbonique dans l'air est toujours la même.
La question de l'aération des abris en milieu surpressé n'a pas été complètement mise au net.
« L'Instruction pratique sur la Défense passive », an-
nexe 4 du ministère de l'Intérieur, s'exprime ainsi :
« Dans un local hermétiquement clos, pour une durée de séjour limitée et pour du personnel inactif, la quantité d'air nécessaire doit être évaluée au minimum à raison de un mètre cube par occupant et par heure.
« Pour une durée pouvant atteindre plusieurs heures, il est indispensable d’avoir trois ou quatre mètres cubes par heure et par occupant. Pour un séjour prolongé et pour du personnel devant travailler, la quantité unitaire de base est de 17 mètres cubes. »
Il semble que la vérité en matière d'aération d abri est entre ces extrêmes. —-
De même que pour l'abri à milieu confiné, la capacité de l'abri doit être proportionnée à sa surface d’occupation. Cette capacité est d’ailleurs variable suivant l’affectation. On admet généralement le chiffre de une à deux personnes par mètre carré pour un abri susceptible d’être occupé par intermittence. Pour les postes de recueil, les postes de secours, la capacité est à déterminer selon les besoins. À tous égards, il est plus avantageux d’aménager des souterrains nombreux de faible capacité que des vastes souterrains pouvant contenir un grand nombre de personnes. Mieux vaut compartimenter un abri de grande capacité que de voir la masse de ses occupants exposés à un accident ou à la panique susceptible d’être mortels pour tous. Pour la ventilation, celle-ci doit être basée non sur le cubage de l'abri, mais seulement sur le nombre de personnes qu'il est destiné à recevoir en utilisation normale.
Le débit du ventilateur doit toujours être supérieur au total du débit respiratoire moyen des occupants, sous peine de voir le pourcentage d'acide carbonique augmenter dans l'abri et la surpression réduite, susceptible de laisser pénétrer dans l'abri l'air extérieur élevé par des voies autres que la prise d'air.
L'expérience a démontré que pour avoir une certaine marge de sécurité, la quantité d’air à admettre au point de vue physiologique est de 2 mètres cubes par personne et par heure. SR .
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Alors qu’en milieu clos, le T, c’est-à-dire le temps en heure au bout duquel il convient d’absorber le gaz carbonique, correspond à 1,50 % on peut porter celui-ci en milieu surpressé avec la chasse d’air résultant de parois poreuses ou des interstices des moyens de fermeture ordmaire jusqu’à 3 %.
Dans ce cas, en effet, l’hygromicité sans cesse accrue ainsi que l'élévation de la température en milieu strictement clos (ce qui est la source de malaises par réduction du métabolisme) sont en partie évitées en milieu surpressé par
apport d'air extérieur.
[Il semble donc, ainsi que le dit le colonel Bruère, auquel nous empruntons ces indications, que jusqu’à 3 % de gaz carbonique, le réglage peut être considéré comme satisfaisant et prévu à l'avance en fonction du volume du local, du nombre d’occupants et du débit-heure du ventilateur aspirateur et surpresseur. Dans ce cas, on a directement :
En réalité, il ne s’agit pas seulement, pour assurer la sécurité dans l'abri, de n’y pas tolérer une teneur en Co’ supérieure à 3 %, mais encore-d:y maintenir une surpression minimum, Celle-ci est également variable selon L’affectation de l'abri.
Dans les abris ordinaires et bien étanches, une surpres-
être,
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sion minimum de 4 millimètres d’eau est suffisante, mais dans les cas particuliers tels que les poste de secours, etc., susceptibles d’être ouverts constamment, des dispositifs spéciaux de surpression sont à envisager et celle-ci peut aller jusqu'à 10 mm. d’eau.
Au point de vue physiologique, cette surpression ne saurait occasionner aucun trouble grave de l’organisme humain, car si nous considérons les variations atmosphériques extérieures, celles existant en altitude et en profondeur, nous constatons que nous sommes soumis à des variations qui sont de beaucoup plus importantes.
La surpression peut être mesurée avec un simple manomètre à eau. |
De l'expérience faite cependant à Paris dans de très grands abris, où 1l est difficile d'obtenir une étanchéité complète, il est seulement nécessaire de faire une ventilation large à l’aide de grands ventilateurs, dans les conditions énoncées à la conférence que présidait, en 1935, Monsieur le Professeur Tanon. La suppression existe à peine, mais elle suffit pour empêcher l'entrée des gaz dans les abris. (Conf. des ingénieurs tenue sur l’initiative de M. Siretta.)
Actuellement, sur l'initiative encore de M. Siretta, ingénieur de la maison spécialisée Leau, des recherches sont faites pour tirer l’air de la terre même. Ces expériences, sur lesquelles nous ne pouvons nous étendre, donneront peut-être d'excellents résultats.