Carreau {Klinker) érnaillé
Remarquons en passant le peu de perméabilité du mortier, qui justifie si bien la pratique, plus respectée autrefois qu'aujourd'hui, de ne mettre le crépissage sur la maison que l'année après que les murs ont été élevés.
Non seulement la porosité change selon les matériaux ; elle ne reste même pas invariable pour chaque substance. La principale raison qui altère cette propriété (en la diminuant), c'est l'humidité, soit qu'elle monte du sol, soit qu'elle vienne du dehors (pluies) ou même du dedans (vapeur d'eau de la respiration). Le mortier, assez perméable quand il est sec, l'est beaucoup moins quand il s'humecte. Le béton et le ciment deviennent tout à fait imperméables par un séjour prolongé sous l'eau. Ajoutons les matières organiques qui gagnent aussi les pores de la muraille et les obstruent tant par elles-mêmes que par les moisissures dont elles sont l'aliment tout trouvé. Hudelo a constaté que les murs mouillés ne laissent passer que 4 à 5 dixièmes de l'air y passant à l'état sec.
Les enduits imperméables, silicates, peintures à l'huile, briques vernissées, carreaux émaillés, suppriment naturellement la ventilation interstitielle. Le badigeonnage à la chaux la conserve au mieux. Les papiers peints font l'effet intermédiaire.
Le vent l'influence considérablement (Lang). S'il arrive perpendiculairement sur les murs, ce qui est rare, il donne à la ventilation de porosité son maximum d'effet ; s'il donne en sens contraire de la façade exposée, il ven-
générale.]
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tile par appel, en diminuant la pression. D'ailleurs, on conçoit que cette ventilation se constitue le plus ordinairement d'un courant double, introduisant de l'air et en expulsant; supposons que l'air extérieur soit plus froid que l'air intérieur, le courant d'entrée est en bas et le courant de sortie en haut; s'il y a une cheminée dans la pièce, elle devient naturellement l'orifice de sortie. Malheureusement, elle pourrait aussi, en été, devenir orifice d'entrée et amener une odeur de suie dans l'appartement.
Les fentes accidentelles jouent évidemment le même rôle que les pores des matériaux; mais elles ventilent d'ordinaire beaucoup moins et surtout beaucoup plus désagréablement ; elles donnent accès à des filets d'air rapides et froids, l'idéal du courant d'air.
La ventilation de porosité est celle des habitations qui n'en n'ont pas d'autre et il ne faut peut-être pas la dédaigner pour les maisons particulières, celles des pauvres spécialement. Ceux-ci bénéficient de leur médiocrité, qui ne leur permet pas la peinture à l'huile, en dedans ou en dehors de leurs demeures. Elle a de grands avantages, quand elle existe. Cette infinité d'ouvertures microscopiques par lesquelles l'air neuf pénètre équivaut aux vastes orifices d'entrée pour rendre insensible la vitesse du courant. La lenteur du cheminement de l'air dans les parois lui permet de prendre la température de celles-ci, qui est également assez rapprochée de celle de l'intérieur; en tous cas, lorsqu'on a échauffé les murs, pendant l'hiver, l'air qui les traverse n'arrive pas froid dans les appartements. Ce sont là, précisément, des conditions que doit remplir une ventilation artificielle bien entendue et exécutée.
Malheureusement, la ventilation de porosité a un défaut grave, qui compense et au delà ses heureux attributs; c'est qu'elle est quelquefois nulle et que l'on ne peut pas compter sur elle. De là, les conclusions, peutêtre trop radicales, des hygiénistes et des architectes qui, dans ces derniers temps, ont voulu non seulement la rayer des calculs dans l'évaluation du cube d'air fourni, mais même la supprimer formellement en fait par les enduits imperméables. Sans se prononcer sur ce point, on peut reconnaître que cette pratique nouvelle est soutenable.
Ventilation par l'ouverture des portes et fenêtres. — Quand on ouvre une porte ou une fenêtre d'une pièce habitée, il est facile de reconnaître, à l'aide d'une bougie allumée, qu'il s'établit en bas un courant du dehors au dedans et, en haut, un courant de sens inverse. C'est donc un renouvellement de l'air intérieur. Cette ouverture a lieu avec une certaine fréquence, au moins en ce qui concerne les portes, sans que l'on y songe ; le va-etvient nocturne dans les salles d'hôpital et les chambres de casernes est ainsi un mode de ventilation. De même, on ouvre les fenêtres, au matin d'habitude, plutôt peut-être pour faire entrer la fraîcheur que l'air neuf; ce n'est pas moins une ventilation.
L'effet en est assurément médiocre, ainsi que l'ont démontré les expériences de Pettenkofer ; mais, avec des dispositions convenables et dans des conditions favorables qui se présentent souvent, il est possible d'en tirer un assez bon parti. Lorsqu'il n'y a de fenêtres que d'un côté de la
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pièce, le courant qui entre par en bas et sort par en haut d'une fenêtre ouverte ne fait qu'une courbe à convexité interne, qui pénètre peu dans l'intérieur; le renouvellement de l'air est peu sérieux; mais il en est tout autrement lorsque la pièce possède des fenêtres sur deux faces opposées. Si peu qu'il y ait de mouvement dans l'atmosphère ou de différence entre la température des deux parois opposées, de fortes colonnes d'air traversent aussitôt le local. Avec un vent (à peine sensible) de 1 mètre par seconde et une fenêtre de 4 mètres carrés de chaque côté de la salle, il passe par heure :
lm. X 4m.q. x 60 X 60 = 14,400 mètres cubes d'air.
Avec une seule fenêtre, il en passerait moins du tiers : environ 4000 mètres cubes.
Pour qui a pu faire la différence entre l'atmosphère invinciblement fade et puante des salles d'hôpital qui n'ont qu'un rang de fenêtres et l'air presque toujours tolérable des salles à fenêtres opposées, même quand elles n'ont pas d'autre système sérieux de ventilation, l'efficacité du renouvellement de l'air par les fenêtres ne saurait faire l'objet d'un doute. Sarazin recommande avec raison de s'assurer d'abord ce dispositif de première importance, dans les salles d'hôpital et les casernes; pour ma part, je ne compterais sur aucune autre installation, si je n'avais d'abord celle-là. On peut diviser la hauteur de la fenêtre en deux, de façon à n'ouvrir que le compartiment supérieur (à bascule, à hotte), si l'on redoute l'arrivée des courants d'air sur la tête et les épaules des habitants et si l'on veut maintenir l'accès de l'air extérieur d'une manière un peu continue. Mais il ne faut pas que les hygiénistes partagent avec le vulgaire l'horreur traditionnelle des courants d'air. D'abord, la masse aérienne qui se précipite par une fenêtre haute et large mérite moins le nom de courant d'air que les filets aigus qui arrivent par des fentes. Et puis, quand il s'agit de locaux occupés par des hommes sains, il se trouve bien un certain nombre d'heures sur les 24 de la journée pendant lesquelles ces locaux sont vides et peuvent être balayés par des colonnes d'air neuf sans que personne s'en aperçoive; pour les malades des hôpitaux, en les couvrant bien, et à moins de très grand vent, il est rare que le passage du courant sur leur tête pendant quelques heures par jour, en plusieurs fois, les incommode ou leur nuise; il semble, au contraire, que le plus souvent ce grand air frais du dehors leur sera plus agréable que l'air qui a circulé dans des gaines de ventilation; en dernier ressort, tous les malades d'une salle ne restent pas couchés d'une façon continue et rien n'est plus facile que de se borner à ouvrir toutes grandes les fenêtres qui donnent sur les lits momentanément vacants.
L'aération parles fenêtres est celle qui, pour la quantité et surtout pour la pureté de l'air fourni, ramène l'homme le plus près possible des conditions dans lesquelles il se trouve en plein air, c'est-à-dire dans l'état vraiment normal. Le capitaine Douglas-Galton a noté que la vitesse du dépla-
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cément naturel de l'air autour de nous est en moyenne de 5 mètres par seconde environ et qu'elle descend rarement au-dessous de lm,80. Un homme, placé au milieu de ce mouvement d'air minime, oppose au courant atmosphérique, quelle que soit sa position, une surface de 1 mètre carré environ. En une heure (3600 secondes), il aura donc reçu sur son corps l'action de 1 mètre carré X 3600 X lm,80 = 5480 mètres cubes d'air neuf. On peut donc, par l'ouverture de deux fenêtres en regard, se rapprocher beaucoup de ce chiffre d'irrigation aérienne et recevoir un fluide notablement plus sûr que celui qui a passé par les longs et obscurs tuyaux de ventilation des grands appareils (Em. Trélat). Malheureusement, dans nos pays, cette introduction d'air naturel ne peut durer que 8 ou j0 heures sur 24 dans la belle saison, et beaucoup moins dans la mauvaise.
Le précepte, simple et précis, de miss Nightingale n'en persiste pas moins. « Il faut ouvrir ses fenêtres le plus souvent et le plus longtemps possible. » Mais, tout d'abord, il faut des fenêtres et de bonnes dimensions.
On a déjà dit que l'on ne pouvait guères donner aux fenêtres trop de hauteur. Gela ne veut pas dire que leur bord supérieur doive être près du plafond; il est, au contraire, préférable d'assurer leurs dimensions dans le sens de la hauteur en abaissant près du plancher leur bord inférieur. L'air vicié qui sort des poumons, s'élève, étant plus chaud que l'air ambiant, et il a été démontré que l'acide carbonique est à peu près en même proportion dans toutes les couches, hautes ou basses, de l'atmosphère des appartements (Màrker); cependant, c'est probablement vers le plancher que s'abattent les molécules organiques, et c'est là que stagnent des « couches mortes », si le mouvement de l'air extérieur ne vient quelquefois se communiquer à elles et les enlever.
Des fenêtres de 4 mètres à 4m,25 de hauteur paraissent à Sarazin devoir être la règle dans les salles d'hôpital qui ont 5 mètres de hauteur. Celles des casernes ne doivent guère être moins élevées. Dans ces cas, pour l'harmonie des proportions, la largeur sera environ le tiers de la grande dimension, c'est-à-dire lm,30 à lm,50; et l'on ne donnera pas beaucoup plus d'un mètre de largeur aux trumeaux, même quand il y aura des fenêtres sur les deux longs côtés opposés des salles. Dans les habitations particulières, les chambres à coucher et de travail pouvant se contenter de 4 mètres entre le plancher et le plafond, les fenêtres n'auront pas moins de 3 mètres de hauteur et, comme il n'y en a d'ordinaire que d'un côté, il conviendra de rétrécir les trumeaux à moins d'un mètre.
La chose la plus louable (presque la seule), dans le nouvel hôpital Sainte-Eugénie, de Lille, c'est à coup sûr la présence des fenêtres opposées dans chaque pavillon. Elles ont 4 mètres de hauteur sur lm,60 de large, avec une largeur de 3m,35 aux trumeaux. Malheureusement, L'appareil de ventilation artificielle fait oublier de les ouvrir.
Sans doute, le courant d'une fenêtre à l'autre peut laisser à côté de lui de l'air non déplacé ou même provoquer un courant latéral en sens imprévu ; mais la même chose arrive avec la ventilation méthodique.
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[Hygiène
Gette manière de se servir des fenêtres pour la ventilation paraît supérieure aux divers artifices, d'un fonctionnement permanent ou intermittent, que Ton adapte aux fenêtres'simples ou doubles. A l'étranger (Amérique) plus qu'en France, on applique les fenêtres doubles, fort avantageuses pour la conservation du calorique intérieur, à une ventilation qui ne peut guère être suffisante ; le châssis extérieur est un peu relevé de façon à laisser pénétrer l'air du dehors sous son bord inférieur, et le châssis interne, un peu abaissé, de manière à ce que l'air puisse se déverser dans l'appartement par-dessus son bord supérieur. Cet air s'est échauffé dans son passage, aux dépens du calorique produit dans la pièce; c'est, comme nous l'avons dit, un mauvais calcul ; mais il vaut mieux que l'air n'arrive pas froid au contact des habitants.
En général, tous les châssis mobiles sont disposés de telle sorte que l'air entrant soit admis par la partie supérieure et dirigé par le plan oblique de la vitre vers le plafond, pour que l'air froid ne rencontre pas d'abord les personnes qui vivent à l'intérieur et s'échauffe à la descente. 11 est, cependant, difficile que le but soit atteint puisque l'effort naturel est la sortie, par en haut, de l'air échauffé des locaux, c'est-à-dire le contraire de ce que l'on se propose. Vraisemblablement, il se fait là aussi un courant plus ou moins circulaire, à moins qu'il n'y ait autre part, dans l'appartement, un orifice d'appel, tel qu'une cheminée, et un foyer allumé.
On remplace encore l'un des carreaux de vitre par des lames de verre inclinées et distantes les unes des autres, comme les lames de persienne ; cette disposition ne nuit pas à l'éclairage et permet un échange d'air sans courant sensible, Ou bien l'on ménage sous la fenêtre un vasistas grillé, qui peut s'ouvrir ou se fermer par la simple pression de la main (wagons de chemins de fer); ou, enfin, l'on fixe dans un carreau un moulinet à vent, qui est un minuscule appareil de propulsion, quand il fonctionne. Quelques constructeurs fixent sur la baie de ventilation un tissu destiné à ralentir le courant et à filtrer l'air. Mais déjà, nous entrons sur le domaine de la ventilation artificielle.
Il n'est pas besoin d'ajouter que les baies ménagées sous le Reiterdach des baraques, les lanternes de faîtage, les rosaces au pignon des pavillons Tollet, et autres ouvertures analogues rentrent dans la ventilation naturelle et rendent de réels services, comme tous les dispositifs dont il vient d'être question, mais sans mériter non plus qu'eux qu'on leur accorde une confiance absolue.
2. Ventilation artificielle. — A. Ventilation par appel. — L'appel de l'air de renouvellement se fait à l'aide de l'utilisation des forces naturelles : la différence de température et la raréfaction d'air produite par le vent; ou bien en raréfiant l'air sur un point au moyen d'appareils d'aspiration mis en mouvement par quelqu'un des moteurs ordinaires. D'ailleurs, l'appel opère, soit sur l'air frais qu'on veut introduire, soit plus souvent et plus rationnellement sur l'air qu'on veut extraire et que l'air neuf vient remplacer par son propre poids.
Appel par le vent. — Quand un courant d'air passe en s'éloignant sur une
générale.]
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colonne d'air immobile, il produit dans celle-ci une raréfaction qui l'entraîne dans le sens du courant. Tel est le principe qui a présidé à l'installation d'un certain nombre de petits appareils, qui ont le défaut de ne bien marcher que par un vent sensible, circonstance, à la vérité, très commune dans nos pays, mais qui, en raison de leur moteur, s'appliquent bien à des habitations en marche, telles que les navires et les voitures de chemins de fer.
L'appareil représenté dans la figure 82, imaginé par Wolpert et qui rappelle les manches à vent des navires, consiste en un tube mobile, communiquant par en bas avec le local à ventiler et s'ouvrant à l'extérieur par un orifice évasé en entonnoir. Une girouette qui fait corps avec ce tube dirige constamment l'ouverture du côté opposé au point d'où vient le vent. La dépression opérée par le vent à l'orifice du tube détermine un courant d'évacuation de bas en haut. Cette « cape à vent » ( Windkappe) se place naturellement sur le toit.
Fig. 82. — Cape à vent. Fig. 83. — Ventilateur immobile.
Les girouettes se rouillent et dès lors font entendre, en tournant, un grincement désagréable, ou même ne tournent plus du tout. Wolpert a donc construit, sans changer le principe, un ventilateur immobile dont la coupe se voit dans la figure 83. Un tuyau a termine la cheminée et supporte une caisse d'aspiration conique b, protégée par un couvercle c. Les flèches horizontales indiquent la direction du vent; les flèches recourbées montrent le courant d'aspiration produit par le glissement du vent sur des surfaces
Arnould. — Hygiène. 28
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[Hygiène
courbes et inclinées, qui sont les mêmes de quelque côté qu'il souffle. Wiel et Gnehm louent ce dispositif et le recommandent pour les wagons et les maisons particulières. On invente, du reste, tous les jours, de nouveaux « capuchons de tirage » ou « chapeaux ventilateurs » qui ne valent guère plus qu'un tube ouvert.
Au besoin, l'on gratifie d'un nom nouveau un appareil déjà inventé plusieurs fois. C'est ainsi que le ventilateur à hélice et à mouvement rotatif, que l'on vend aujourd'hui pour surmonter les cheminées, et qui, par le vent, produit une réelle aspiration, s'appelle ventilateur de Ghadwick en Angleterre, de Griffith à New-York, de Venant, de Serron, etc., à Paris (Joly).
En même temps que l'on appliquait à l'aspiration la puissance raréfiante du vent, on a dû songer de bonne heure à utiliser la même force comme moyen de propulsion d'air. Bien que cette combinaison de la propulsion avec l'aspiration nous fasse empiéter sur un article qui reviendra tout à l'heure, nous donnerons quelques exemples d'appareils réalisant cette idée. L'un des plus simples est représenté dans la figure 84 qu'il suffit de voir pour
comprendre le jeu de l'aspirateur.
L'air pénètre en A et sort en B avec l'air extrait de l'intérieur par aspiration et dont le vent précipite le mouvement. Pour que la pression du vent n'arrive pas à couper ou même à renverser le courant ascendant, on a soin de rapprocher de A la partie étranglée G du double entonnoir.
Mais ces procédés ne sont qu'à demi rationnels, puisqu'ils ne visent que la sortie de l'air et ne se préoccupent pas de l'air d'arrivée. Une ventilation régulière doit pourvoir aux deux objets; Joly et Pettenkofer montrent qu'une bougie allumée s'éteint bientôt au fond d'un flacon ouvert, et qu'elle brûle au contraire indéfiniment si l'on divise en deux le calibre du goulot par l'introduction de deux tubes d'inégale hauteur, ou même d'une simple cloison verticale, qui détermine par le fait un orifice d'accès et un de sortie, en d'autres termes, un courant ascendant et un descendant. On a donc imaginé de ces ventilateurs de faîtage qui obtiennent un courant d'introduction, par propulsion ou non, et un courant de sortie par appel. Le ventilateur Watson en est la réalisation la plus élémentaire ; ce sont deux canaux parallèles partant du plafond et s'élevant au-dessus du toit ; l'air descend par l'un d'eux et remonte par l'autre. En supposant que cet appareil fonctionne quelquefois, il ne saurait étendre son effet bien loin dans l'atmosphère d'une pièce; le résultat serait plus sérieux, si les deux gaines s'ouvraient dans l'air à des hauteurs inégales et que celle qui monte le moins haut descendît (le long du mur par exemple) jusqu'aux environs du
Fig. 84. — Aspirateur propulseur.
générale.] L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 435
plancher. Lorsque l'air extérieur sera plus froid que l'intérieur, les choses iront d'elles-mêmes.
Dans le ventilateur si connu de Muir, le courant descendant est de propulsion, le courant ascendant est d'appel. Une cage rectangulaire est divisée en quatre gaines par deux cloisons verticales qui se coupent à angle droit; la paroi externe de chaque gaine est composée de lames de persienne de telle sorte que le vent pénètre toujours par quelque côté ; l'air descend dans la gaine qui reçoit le vent et remonte dans celle du côté opposé.
Appel par inégalité de température, — Les appareils fondés sur ce principe réunissent presque tous le chauffage à la ventilation. La pratique de tous les jours indiquait presque cette association systématique; c'est en hiver, alors que le chauffage est forcé, que la ventilation devient aussi le plus nécessaire ; et les procédés de chauffage réalisent si fatalement l'inégalité de température entre les atmosphères communiquantes qu'ils font aussi de la ventilation, sans qu'on les ait institués pour cela. Aussi s'est-on appliqué à obtenir les deux choses à l'aide d'un fonctionnement solidaire et s'est-on habitué peu à peu à ne chercher que dans cette voie la solution d'une question qui est certainement double.
Les médecins essaient aujourd'hui de faire revenir de cette habitude fâcheuse les physiciens et les architectes. Nous reprendrons plus loin les principes qui paraissent devoir l'emporter. Mais l'article qui va suivre empiétera nécessairement sur celui du chauffage, encore que nous ayons l'intention de ne considérer pour le moment, que comme ventilateurs, des appareils qui sont en réalité à deux fins.
Ventilation par les cheminées ordinaires. — Les appartements tant soit peu confortables possèdent, sur une des faces de la pièce, une cheminée plus ou moins bien faite, dans laquelle on entretient, pendant la saison froide, un foyer allumé de bois ou de charbon. Nul doute qu'il ne s'accomplisse par l'orifice et le tuyau de fumée de cet appareil un certain tirage, qui y précipite une masse d'air dont une partie sert à la combustion dans le foyer et dont l'autre, s'échappant avec la fumée, provoque un appel sur l'air extérieur par tous les points par lesquels il peut pénétrer. Il en vient par les joints des portes et des fenêtres (nous avons vu que i kilogr. de bois, en brûlant dans une cheminée, évacue et appelle environ \ 00 m. cub. à l'heure). Mais on les obture du mieux possible, en général, et comme il n'y a pas de ventouse traversant la muraille, il faut croire que l'appel de la cheminée met assez efficacement en jeu la porosité des parois. L'air fourni vient de quelque part et toutes les cheminées ne fument pas.
Ce n'est pas un système de ventilation parfait; ce n'est même pas un système. Cependant, il faut se garder de le croire peu important.
Il se passe même ce fait curieux, que la ventilation est encore réelle quand on ne fait pas de feu, pourvu que la température soit différente du dedans au dehors. Le général Morin a obtenu une évacuation d'environ 400 mètres cubes à l'heure par la cheminée de son cabinet, la température intérieure l'emportant sur l'extérieur d'environ 12°. Il est vrai que, si la différence est en sens inverse, c'est la cheminée qui devientgaine d'introduction.
436 DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. [Hygiène
r Une bonne cheminée anglaise (v. Fodor) évacue par le tuyau de fumée, par heure et selon les étages, les quantités d'air ci-dessous :
Hauteur Mètres cubes
Étages. du tuyau. à l'heure.
Rez-de-chaussée 15 mètres. 750
Premier étage 13 — G63
Deuxième étage 9 — 575
Troisième étage 6 — 432
Quand on a ce mode de ventilation pour l'hiver, les fenêtres font la besogne de l'été. Les hôpitaux anglais et américains, paraît-il (Ch. Sarazin), ont conservé ce vieux système, qui est du reste institué d'abord en vue du chauffage. Les petites salles (de six lits) de l'hôpital Sainte-Eugénie, de Lille, ne sont ventilées que par de semblables cheminées, au charbon de terre, éminemment agréables aux malades, n'était que les bonnes sœurs leur défendent de s'en approcher.
On reproche aux cheminées précisément l'énergie de leur tirage qui, diton, provoque des courants d'air sensibles par les joints des portes et des fenêtres. Que si l'on diminue par des registres ou autrement la violence du courant ascendant, on retombe dans l'horrible inconvénient des cheminées qui fument.
Cheminées ventilatrices. — Le moyen de faire de la cheminée un véritable appareil de ventilation, c'est de lui fournir un apport d'air équivalent à son débit d'évacuation. Il est difficile, par les temps froids, d'ouvrir en plein appartement des ventouses assez larges pour assurer cet équilibre sans refroidir l'intérieur de la pièce. On s'est donc arrangé, il y a longtemps déjà, de façon à faire passer l'air d'entrée autour ou au-dessus du foyer, où il s'échauffe avant de se répandre dans la pièce. L'abondance de l'air introduit et ce chauffage préalable suppriment évidemment les aigres filets que la cheminée pourrait appeler par les jointages. Cette idée, réalisée plus ou moins parfaitement par Gauger (1714), par Belmas (1832), par Descroizilles, Péclet, a été reprise plus récemment par le capitaine anglais Douglas-Galton, à qui l'on en fait l'honneur sans plus ample informé (Ch. Joly).
La cheminée qui porte son nom (fig. 85 et 86) possède à la fois le foyer à feu nu et la colonne d'air extérieur/de renouvellement, appelée par le tirage ; seulement, les deux choses sont séparées. Le foyer est alimenté exclusivement par l'air de la pièce ; l'air de ventilation arrive du dehors par un canal horizontal, sans communiquer avec le foyer, dans une gaine enveloppante où il s'échauffe, s'élève, et d'où il s'échappe à une certaine hauteur par des ouvertures obliques qui le dirigent vers le plafond, comme c'est la règle.
Au témoignage de Wiel et Gnehm, les nouveaux hôpitaux en Amérique et quelques maisons de campagne de la banlieue de Zurich possèdent à la fois la cheminée et un système général de chauffage ; dans les saisons intermédiaires, automne et printemps, on ne se sert que de la cheminée; en été, elle continue à fonctionner pour la ventilation, à l'aide d'un petit foyer d'appel [Lockfeuer) que l'on entretient dans le tuyau de fumée.
générale.]
L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE-
C'est, en effet, une pratique facile et salutaire que d'entretenir en tout temps dans le tuyau de la cheminée, s'il y en a une, ou dans une gaine faite exprès, ce foyer d'appel qui sera un bec de gaz, ou une couronne de becs selon les besoins. Coulier a réalisé dans une salle de cours du Val-de-Grâce (Morache) cette installation, conseillée antérieurement par le général Morin, et a reconnu que la combustion d'un mètre cube de gaz (du prix de
Fig. 85 et 86. — Cheminée Douglas-Galton. — Coupes verticales montrant le foyer, le tuyau de fumée et la gaine enveloppante qui s'ouvre au niveau du foyer.
30 centimes, à Paris) peut introduire par heure au moins 2,500 mètres cubes d'air dans un local. Houzé de l'Aulnoit a fait élever à chaque extrémité des salles de l'hôpital Saint-Sauveur, de Lille (très défectueux), une gaine qui ne sert que de tuyau d'appel et d'évacuation ; il y brûle constamment un bec de gaz derrière un verre dépoli, de façon à servir simultanément à la ventilation et à l'éclairage nocturne. C'est au moins là une ressource dans les vieilles bâtisses, élevées par la foi et la charité des comtesses des croisades, mais en dépit de l'hygiène et quelquefois du sens commun (la dévotion moderne s'efforce de ne pas en perdre la tradition).
Une autre manière d'utiliser les cheminées, c'est d'y faire déboucher, ou
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[Hygiène-
mieux d'y adosser des gaines d'évacuation dont l'orifice inférieur est au ras du plancher d'une salle et qui s'élèvent obliquement dans la muraille jusqu'à la rencontre du tuyau de fumée. Dans le cas d'embouchure de ces gaines avec le tuyau de la cheminée, l'air évacué partage rapidement la température des gaz qui viennent du foyer, et la ventilation est sûre et régulière pourvu qu'il y ait toujours du feu allumé sous la cheminée. Dans le cas d'adossement simple, l'air de la gaine s'échauffe assez par voisinage pour conserver le mouvement ascendant, pendant que la cheminée fonctionne ; si le feu vient à y être interrompu, l'appel dans la gaine s'affaiblit, devient nul et peut même être remplacé par un courant de sens contraire ; mais, au moins, il ne ramènera pas dans l'appartement l'air odorant de la cheminée même, puisqu'il n'y a pas de communication directe.
La cheminée peut être considérée comme un tube dans lequel une colonne d'air est en antagonisme avec une colonne extérieure de même base (la section de la cheminée) ; l'équilibre est d'autant plus sûrement rompu que réchauffement de l'air [dans la cheminée est plus accentué ; de même, plus la cheminée est haute, plus la différence de pression est considérable, en faveur de la colonne d'air libre. C'est pour cela que les hautes cheminées d'usine ont un puissant tirage ; leur élévation monumentale ne sert pas seulement à porter la fumée fort au-dessus des maisons environnantes, c'est encore jusqu'à présent le plus sûr moyen de rendre la combustion aussi complète que possible^dans les foyers industriels et d'obtenir des cheminées « fumivores ».
La colonne d'air contenue dans la cheminée est-elle amenée au double de son volume par réchauffement, cet air n'est plus que moitié aussi lourd que l'air extérieur, il ne peut plus faire équilibre qu'à une colonne d'air extérieur de hauteur deux fois moindre. C'est^pour cela qu'il monte, non par une force à lui propre en qualité d'air chaud, mais parce qu'il est réellement poussé.
On peut calculer la vitesse avec laquelle Fair, spécifiquement plus léger de la cheminée, est soulevé par l'excès de pression de l'air extérieur. Soit v cette vitesse i
H est la hauteur en mètres de la cheminée ; g, la vitesse acquise, soit 9m,81 ; t, la température de l'air extérieur ;
T, la température (plus élevée) dans le tuyau de la cheminée.
D'où il suit que, pour une même température extérieure, le tirage de la cheminée augmentera du double, ou bien en donnant au tuyau une hauteur quatre fois plus considérable, ou bien en y entretenant une température quatre fois plus élevée.
Quand on voit un fort tirage se produire avec une cheminée de faible élévation, c'est que l'action raréfiante du vent dominant à l'époque supplée au défaut de hauteur. D'autres fois, c'est que des canaux recourbés, entre le foyer et la cheminée d'appel, faisant le même office que le siphon sur l'écoulemént des liquides, favorisent la ventilation.
générale.]
L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE
L'expérience a démontré qu'avec une différence de 20 à 25 degrés entre la température intérieure d'une cheminée et la température extérieure, il se fait à l'orifice supérieur de la cheminée un écoulement d'une vitesse de 2 mètres par seconde.
Partant de cette donnée, Bouillard calcule la vitesse d'écoulement par une cheminée quelconque, la section des orifices d'évacuation dans les salles, celle des conduits collecteurs et celle de la cheminée.
« La vitesse d'écoulement, ou le volume d'air ou de fumée évacué en une seconde par une cheminée d'appel ou d'évacuation est proportionnelle, d'abord à la racine carrée de l'excès de la température du gaz dans la cheminée sur la température de l'air extérieur, ensuite à la racine carrée de la hauteur de la cheminée, et enfin à l'aire de la section du conduit de cette cheminée.
« Cette loi peut s'exprimer par les deux formules suivantes :
V = V(T — T'j x M et Q = KA \J{T — T') X H
dans lesquelles V = la vitesse moyenne de l'air dans le conduit, K est un coefficient numérique constant pour chaque conduit et dépendant de ses proportions ; T est la température moyenne du conduit ou de la cheminée ; T, la température de l'air extérieur; H, la hauteur de la cheminée ; Q, le volume d'air écoulé en une seconde ; Et A, l'aire de la section de la cheminée ou du conduit ; « Il s'en suit :
« Qu'on active le tirage d'une cheminée en augmentant sa hauteur ; qu'on augmente le volume d'air écoulé en une seconde, en donnant à la section transver^ sale une plus grande superficie ; et enfin que, toutes choses égales d'ailleurs, le volume d'air évacué sera toujours le même lorsque la température de l'air intérieur excédera celle de l'air extérieur d'un même nombre de degrés. »
La vitesse de l'air devant être de 0m,80par seconde aux premiers orifices d'appel (dans la salle), de 1 mèt. 20 dans les premiers conduits collecteurs et de 2 mèt. à l'orifice supérieur de la cheminée d'évacuation, il en résulte que :
1° Pour des salles de seize lits, à chacun desquels on alloue 80 mèt. cub. par heure (soit, pour l'ensemble, 1280 mèt. cub. à l'heure, ou 0mc,355 par seconde)
la section totale des orifices intérieurs d'appel devra être égale à = ®mM3-
Et, s'il doit y avoir un orifice tous les deux lits, la section pour chaque orifice sera ■°mqg443 = 0^,0553, qui peuvent être obtenus par 0m,23 sur 0m,23 ;
2° Les deux premiers collecteurs verticaux devant réunir l'air vicié de 8 lits, soit 0mc,177, avec une vitesse de 1 mèt. 20 par seconde, auront chacun une section
de =0mc,1475. On pourra donc leur donner 0m,35 sur 0m,45 ;
3° La vitesse de l'air dans la cheminée générale d'évacuation devant être de 2 mèt. par seconde pour un volume total de 2560 met. cub. (deux salles) par heure, on lui donnera à la base = 0ms355 ; c'est-à-dire 0m,59 sur 0m,60 ou 1 mètre
sur 0m,35.
La section libre des orifices d'arrivée de l'air nouveau s'obtient de même, en divisant le volume total de l'air à admettre en une seconde par la vitesse fixée pour l'arrivée; ce qui donne, pour les salles, à raison de 1280 mèt. cub. à l'heure, ou 0mc,3550 par seconde et d'une vitesse de 1 mèt., 1 mèt. sur 0m,35 = 0,n%35503
DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES
[Hygiène
pour la section du conduit • principal que l'on peut ensuite subdiviser très facilement.
La nature de cet ouvrage ne nous permet pas d'entrer entièrement dans l'étude physique et mathématique des cheminées. On en trouvera la théorie complète dans le savant Traité de la chaleur de Péclet et Hudelo, ainsi que les modifications que fait subir au tirage des cheminées l'influence des vents, de la température extérieure, de la pression barométrique, de l'état hygrométrique de l'air, des rayons solaires.
Si l'on dispose d'une cheminée suffisamment haute et que Ton y maintienne en permanence tout exprès, un foyer allumé, on ne risque rien de faire arrivera la cheminée ou à son foyer, directement, le canal collecteur de l'air extrait des locaux, en le dirigeant toutefois de bas en haut (Hudelo) ; c'est ce qui se pratique à l'hôpital Sainte-Eugénie, de Lille, comme à l'hô-
F,'g. 87. — Ventilateur d'Arnott.
pital militaire de Yincennes et quelques autres. Mais, lorsque réchauffement de la cheminée, par la destination même de celle-ci, est intermittent, il est maladroit d'y faire déboucher directement les gaines de ventilation des appartements, les tuyaux d'évent des latrines, etc. Les soupapes que l'on a imaginées pour prévenir les courants renversés ne paraissent pas une garantie suffisante. Celles qui fonctionnent automatiquement, comme le « self-regulating chimney -ventilât or » d'Arnott (fig.87), ne laissent pas que d'inspirer une certaine défiance ; la pratique est si loin de la théorie et les mécanismes qui fonctionnent tout seuls sont si vite dérangés ! Quant aux dispositifs confiés à la vigilance des habitants eux-mêmes, ils courent tous les risques de l'oubli et de l'indifférence qu'on rencontre dans les classes les plus éclairées. On devra n'en pratiquer jamais de pareils dans la demeure des soldats. C'est pourquoi le ventilateur figuré ci-après (fig. 88) nous semble médiocrement recommandable. Wiel et Gnehm, qui le regardent comme approprié aux habitations particulières, le décrivent ainsi : « Il se compose d'un tube qui part du plafond de la pièce à ventiler, se dirige obliquement à travers la muraille pour aller s'aboucher dans un tuyau de
générale.]
L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE
Fig. 88
— Ventilateur à opercule.
cheminée. L'ouverture située dans la pièce est munie d'un opercule » que l'on rabat sur l'orifice lorsque l'air de la cheminée vient à être plus froid que celui de l'appartement. Un appareil de ce genre, dont l'orifice circulaire a 20 centimètres de diamètre (ou 0niq., 0314 de section), avec une vitesse de l'air égale à 2 m. par seconde, évacue en une heure 224 m. cubes c'est-à-dire environ la quantité de renouvellement suffisante pour 3 à 4 personnes.
Le chiffre d'évacuation ne prouve pas, on le sait, que l'air intérieur a été renouvelé d'autant ; il se peut qu'il y ait, le long des murs, des courants qui ne servent guère à la masse dans laquelle les habitants respirent. Mais, un défaut capital, c'est que ces ventilateurs de maisons particulières doivent être fermés pendant la nuit, puisqu'à ce moment on ne fait pas de feu dans les cheminées ; c'est-à-dire qu'ils suspendent leur service juste au moment où l'on en a le plus de besoin.
Il en est, d'ailleurs, de même des ventouses ménagées dans les chambres de casernes, les unes au plafond pour l'entrée de l'air neuf, les autres au ras du plancher, formant l'orifice
d'une gaine d'évacuation qui va rejoindre la cheminée des cuisines. En hiver, pendant la nuit, le feu des cuisines étant éteint, l'air de la cheminée devient plus froid que celui de la chambre que la présence des hommes échauffe, et le courant se met à l'inverse du sens voulu. En été, il peut arriver que l'air extérieur ait, sur l'air de la chambre, un excès de température suffisant à contre-balancer l'appel de la cheminée. Ces ventouses n'ont guère d'autre avantage réel que celui de satisfaire les administrateurs ; le public ne peut pas dire que l'on n'a rien fait pour la ventilation.
Poêles et calorifères ventilateurs. — Ces appareils sont probablement les premiers ventilateurs intentionnels qui aient été construits. Les cheminées d'appel, les machines à extraction ou à propulsion sont modernes.
Ils peuvent se distinguer en deux classes : ceux qui opèrent la ventilation (et le chauffage) par l'intérieur et localement, ce sont les poêles, y compris certains d'entre eux qu'on appelle improprement calorifères ; et d'autres qui ventilent par l'extérieur et d'une façon centrale, ce sont les vrais calorifères.
Les détails descriptifs qui leur appartiennent trouveront mieux leur place à l'article Chauffage. Mais nous pouvons dès maintenant présenter quelques observations sur leur mode de ventiler.
Le plus simple poêle de corps-de-garde est un ventilateur, puisqu'il use une portion de l'air intérieur pour s'alimenter et qu'il en entraîne, dans son
442 DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. [Hygiène
tuyau de fumée, une autre portion par rappel de son foyer. Mais, même avec des orifices d'accès convenablement disposés, ce qui est rare dans ces circonstances, le poêle à enveloppe simple est un ventilateur de peu de puissance, sans compter d'autres inconvénients positifs, dont il sera parlé. Un poêle de ce type et d'une taille moyenne n'évacue que 60 m. cubes à l'heure par une différence de 12 degrés entre la température intérieure et l'extérieure ; à peine ce qui est nécessaire à deux personnes saines. Quand l'enveloppe simple est en fonte, l'air qui arrive à son contact se dessèche ; ses particules organiques se grillent, et si la fonte rougit, il y a peut-être production d'oxyde de carbone. Enfin, l'air introduit, d'ordinaire par les pores et joints naturels, est froid et enveloppe les pieds des individus présents.
Il est clair que les poêles à double enveloppe, encore qu'ils remédient à quelques-uns des défauts du précédent, ne ventilent pas beaucoup plus par cela seul qu'ils ont une enveloppe double, si l'on se borne à faire passer l'air de la chambre dans l'espace annulaire vide, ménagé entre les deux
Fig. 89 et 90. — Modèle de cheminée adopté par la ville de Paris et construit par MM. Genestt
et Herscher frères.
manchons, pour le déverser par en haut par des bouches de chaleur. Mais il en est tout autrement si l'on fait arriver dans cet espace de l'air pris à l'extérieur, à l'aide d'une gaine convenablement disposée et calibrée. C'est ce que l'on a réalisé de diverses manières. Il a suffi de reprendre l'idée de Gauger, Belmas, Péclet, Douglas-Galton, et d'appliquer aux poêles ce que l'on avait fait très heureusement pour les cheminées.
Michel Lévy a décrit des « calorifères » établis sur ce type dans les pavillons alors récents du Val-de-Grâce, et qui étaient loués par Guérard. « Les prises d'air extérieur ont lieu par des ouvertures de 20 centimètres carrés
L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE
de section. Cet air, après avoir passé par des conduits qui enveloppent le foyer, se déverse dans la salle par des bouches de chaleur, s'élève vers le plafond en vertu de sa moindre densité et refoule par son élasticité les couches d'air dont il prend la place et que l'appel du foyer sollicite à descendre ; la rapidité du renouvellement de l'air est réglée par celle de la combustion. »
Tous ces poêles-ventilateurs possèdent, autour du foyer, du poêle et quelquefois du tuyau de fumée, ce qui est une bonne condition, un espace annulaire ou « chambre de chauffe », limité extérieurement par un manchon {Muntelofen) de structure variable ; à la partie inférieure de la chambre de chauffe débouchent les canaux de prise d'air extérieur ; à sa partie supérieure, sont des bouches par lesquelles l'air neuf, chauffé, se déverse dans la salle. Les figures 89 et 90 représentent le poêle Geneste, construit sur ce principe, qui est adopté dans les écoles municipales de Paris.
« Ces calorifères chauffent moins par rayonnement qu'en versant dans la classe de l'air pur pris à l'extérieur et dont ils ont élevé la température. L'appareil de fonte où le coke est brûlé est placé au centre et à la base du calorifère; il est enveloppé d'abord d'une large colonne d'air en mouvement, qui met à l'abri du rayonnement, puis d'un manchon de tôle à doubles parois, entre lesquelles est une épaisse couche de sable. » (Riant.)
11 est facile de faire bénéficier de ce mode de ventilation, sans grands frais, même les vieux bâtiments. Le docteur Bohm a installé des poêles d'un type analogue à l'hôpital général de Vienne, en multipliant les prises d'air du dehors. On peut, d'ailleurs, à l'aide de registres, régler soit l'activité du foyer, soit l'accès de l'air extérieur.
Selon les ressources particulières, la dimension des pièces, le mode de construction, l'on varie ces dispositifs assez aisément. Les figures 91 et 92, empruntées à Pécîet-Hudelo, indiquent deux des modes qu'on peut adopter. Dans la figure 91, la gaine A introduit l'air du dehors, D D est purement ventilatrice ; dans la figure 92, la gaine B amène l'air extérieur; l'air vicié s'échappe par CD, qui est plutôt une cheminée d'appel.
Le nouvel hôpital militaire de Bourges a été muni par la maison Geneste et Herscher d'appareils un peu plus compliqués, mais fondés sur le même principe. Hudelo les décrit ainsi : « Le chauffage et la ventilation de chaque pavillon sont complètement indépendants. Ils sont obtenus dans chacun d'eux : 1° au moyen d'une cheminée ventilatrice à double face, disposée de telle sorte que les malades peuvent, de leur lit, voir le feu; cette cheminée occupe le centre de la grande salle ; 2° dans l'axe longitudinal se trouve placé de chaque côté de la cheminée ventilatrice, à 6 mètres de l'extrémité de la salle, un calorifère à air chaud, alimenté ainsi que la cheminée par de larges prises d'air extérieur. Le calorifère est formé par un foyer en briques réfractaires placé dans une armature en tôle ; ce foyer en briques est surmonté d'un cylindre en tôle qui communique à sa partie supérieure avec un coffre vertical dans lequel la fumée circule méthodiquement, c'est-à-dire de haut en bas, avant de s'échapper dans la cheminée; le foyer et le coffre supérieur sont entourés d'une enveloppe en tôle divisée en deux parties par
444 DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. [Hygiène
une cloison en tôle; l'une forme la chambre de chauffe et est mise en communication avec l'air extérieur qui s'échauffe en traversant cette chambre et s'échappe dans la salle par une seule bouche de chaleur; l'autre est la chambre de ventilation; elle est surmontée d'une gaîne de ventilation qui entoure le tuyau de fumée; cette gaîne traverse le toit et s'élève à quelques mètres au-dessus du faîte. »
Fig. 91. — Poêle. Fig. 92. — Poêle.
« L'air vicié est pris en partie derrière les lits et au niveau du sol par des conduits dont les orifices sont placés dans le parement du mur; ces conduits très courts se réunissent dans deux groupes de canaux longitudinaux G qu'un seul canal transversal D fait communiquer (fig. 93 ); ce canal passe sous les calorifères et est en communication avec la chambre de ventilation ; une autre partie de l'air vicié est évacuée au centre de la salle par une gaine de ventilation qui entoure la cheminée ventilatrice ; enfin, des orifices placés près du faîte et munis de fermetures mobiles a fournissent encore un supplément d'évacuation. »
« En été, on produit la ventilation à l'aide d'une rampe de becs de gaz placée dans la chambre de ventilation de chaque calorifère. »
Le volume d'air introduit par ce procédé dans les salles de l'hôpital de Bourges varie de 120 à 158 met. cub. par homme et par heure. Seulement, [il est résulté
générale.] L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 445
d'observations faites pendant l'hiver 1879-1880 que « l'air pur du dehors passant par les conduits souterrains arrive en trop grande quantité dans les appareils et n'a pas le temps d'être échauffé suffisamment avant de pénétrer dans la salle. » En outre, les appels placés au bas des appareils ont paru trop énergiques et « l'air pur, à peine sorti des bouches de chaleur du calorifère, se trouvait entraîné de nouveau par ces orifices avant d'avoir eu le temps de chauffer la salle. » Nous devons ces renseignements à l'obligeance du médecin en chef, Dr Dauvé. Cet état de choses prouve remarquablement le caractère fâcheux de la dépendance réciproque de la ventilation et du chauffage.
Fig. 93. — Chauffage et ventilation de l'hôpital militaire de Bourges.
D'ailleurs, il est rare que ces artifices suppriment totalement, du moment que le foyer est dans la salle, la chaleur par rayonnement, que l'on redoutait beaucoup jusqu'ici et non tout à fait sans raison, surtout quand il s'agit de rayonnement obscur. C'est pour cela qu'on s'est décidé, en maintes occasions, à envoyer à peu près intégralement tout l'air de renouvellement des locaux, chauffé au préalable hors des pièces, au moyen de calorifères vrais, situés dans le sous-sol, et dans la chambre de chauffe desquels débouche la prise d'air extérieur. Le calorifère coopère à la ventilation en ce qu'il dilate assez l'air pour le disposer à s'élever; mais il l'échauffé surtout. Il a besoin d'être secondé par des orifices de sortie dans les pièces et même par des appareils d'appel, cheminées ordinaires ou cheminées de ventilation.
Ce dispositif ne pare pas à tous les inconvénients qu'il veut éviter. En effet, l'air qu'il fournit n'a pas moins passé sur des surfaces de chauffo, or-
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dinairement en métal, en fonte, et à température assez élevée pour agir sur les matières organiques dont l'air extérieur n'est lui-même pas exempt. Cette opération ne dessèche pas l'air et, d'ailleurs, il est facile de ménager sur le passage de celui-ci des surfaces d'évaporation; mais, en élevant sa température, il élève aussi sa capacité hygrométrique et recule son point de saturation ; de telle sorte que l'air chaud qui arrive dans une salle à demi saturé se trouvera bientôt sursaturé par refroidissement. Enfin, un volume d'air dilaté par la chaleur ne représente qu'un volume moindre d'air à la température ordinaire.
Fig. 94. — Ventilation d'hiver (*). Fig, 95. — Ventilation d'été (**).
Air froid extérieur. Air vicié. Air chaud.
D'où le précepte, plus impérieux encore de la part de l'hygiène que de l'économie, de faire entrer dans un temps donné un grand volume d'air à faible température plutôt qu'un petit volume d'air à température élevée; lequel est aujourd'hui unanimement admis.
(*) Le calorifère est chauffé. La soupape b est fermée et interdit la « circulation » de retour, k et a sont ouverts.
(**) Le calorifère n'est pas chauffé. La fenêtre est ouverte, ainsi que les soupapes A; et a; 6 est obturé.
générale.]
l'habitation, MILIEU RESPIRATOIRE.
Il est des régions exceptionnellement froides où, instinctivement et en raison de l'urgence, on recourt à la ventilation par l'air chauffé.
A la sixième réunion des hygiénistes allemands, à Dresde, en 1878, le médecin général de l'armée saxonne, docteur W. Roth, a exposé devant ses collègues un système de ventilation et de chauffage appliqué à la caserne nouvelle du 2e régiment de grenadiers n° 101, dû à l'ingénieur Kelling et qui lui paraît digne d'éloges. L'un des dispositifs adopté a pour effet de ramener à volonté l'air des chambres autour du calorifère, ce que l'inventeur appelle « circulation », ou de l'expulser immédiatement par une cheminée d'appel. Nous ne nous arrêterons pas au premier mode, parce que cette circulation nous paraît détestable, en ramenant plusieurs fois le même
air dans les salles ; mais le fonctionnement par introduction d'air chaud et évacuation correspondante d'air vicié mérite attention et trouve bien sa place dans le paragraphe actuel.
Les figures 94 — ventilation d'hiver, — et 95 — ventilation d'été, — font saisir d'un coup d'œil le jeu de l'appareil.
En hiver, les soupapes K sont ouvertes, l'air frais entre, s'échauffe autour du calorifère, pénètre parla gaîne a dans la chambre, et, quand il s'est vicié,
H Le foyer V est en activité. La soupape c est ouverte, ainsi que K et a; b est fermée, v ) Le calorifère est allumé. Les soupapes K, a, i, sont ouvertes; c est fermée. Ao a. La striation a la même signification que dans les deux figures précédentes.
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s'échappe par le canal b. L'expérience a démontré qu'il suffît d'une cheminée tirant bien pour assurer absolument l'évacuation par ce tuyau malgré la pression du vent en sens contraire. — En été, on ouvre les soupapes a et b et l'air, qui est entré par K, pénètre des deux côtés dans la chambre ; celle-ci étant plus chaude que le sous-sol, l'air vicié s'échappe naturellement par en haut, par la fenêtre qu'on laisse ouverte.
L'aspiration est ici, comme on pense, assez aléatoire, même en hiver. Kelling a fait quelque chose de mieux pour les hôpitaux de garnison et assuré l'évacuation de l'air vicié par réchauffement constant de la cheminée d'appel. Ce résultat est obtenu par une seconde soupape c (fig. 96 et 97), qui fonctionne en été au lieu de la fenêtre pour la sortie de l'air, et l'installation d'un tuyau dans la gaîne d'extraction, échauffé en hiver par la fumée du calorifère, en été par un foyer V, entretenu exprès.
La « maison d'accouchement » de Saint-Pétersbourg reçoit un air échauffé par neuf calorifères situés au rez-de-chaussée et où l'on brûle du bois de pin. Cette installation a été établie sous la direction du baron deDerschau, qui depuis s'est cependant prononcé (au Trocadéro, 1878) contre l'introduction d'air chauffé au préalable. Une bonne précaution, ç'a été de construire ces appareils en briques réfractaires.
En France, un assez bon nombre de maisons particulières de quelque importance sont encore chauffées et ventilées par des calorifères à charbon, placés dans le sous-sol. On tend à les remplacer par des calorifères à eau chaude ou à vapeur, pour les édifices publics; c'est un progrès intéressant immédiatement la ventilation, qu'il fallait signaler ici ; mais les restrictions faites plus haut persistent. La ventilation par de l'air introduit chaud n'est point bonne, tant au point de vue de la qualité de l'air qu'au point de vue de sa quantité, en tant que la dépendance réciproque du chauffage et de la ventilation en est fatalement le régulateur. L'hôpital Sainte-Eugénie, de Lille, reçoit encore son air de ventilation, chauffé directement par un calorifère ordinaire.
Grands appareils de ventilation par appel. — Lorsque, de J 850 à 1860, on se mit à élever des hôpitaux-monuments que l'on se proposait néanmoins de rendre salubres, on pensa pouvoir lutter contre l'amoncellement des étages et l'installation en milieu urbain à l'aide de systèmes de ventilation pour lesquels on ne regardait ni à la dépense ni à la complication de la bâtisse. C'est à cette conception que sont dus les grands appareils d'appel par la chaleur que nous envisageons ici et les systèmes de propulsion, qui auront leur mention plus loin. On les appliqua, d'ailleurs, non seulement aux hôpitaux, mais encore aux salles d'assemblée, telles que les palais du Sénat, au Luxembourg, le Palais-Bourbon, la Bourse, etc.
Avec les dispositifs adoptés, l'appel parla chaleur se fait directement sur l'air de la salle, et l'air extérieur vient naturellement remplacer celui qui est évacué. Il y a donc ici la double raréfaction d'air que distingue Wolpert, à savoir : la raréfaction relative par la chaleur et la dilatation dans les foyers et cheminées d'appel; et la raréfaction absolue dans la salle, par soustraction d'une certaine quantité de l'air.
générale.]
L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE
Dans la construction, on distingue l'appel en contre-haut et l'appel en contre-bas.
Le premier mode, qui n'est pas le premier en date, se trouve réalisé dans la ventilation des pavillons de gauche de l'hôpital Lariboisière. « Des chambres à air, chauffées par des poêles d'eau chaude, sont disposées dans les combles de chaque pavillon, sous une cheminée d'appel; elles communi-
Fig. 98. — Appareil de ventilation par Fig. 99. — Système de ventilation par appel en contre-haut. appel en contre-bas.
(D'après A. Morin., Manuel pratique du chauffage et de la ventilation, pl. II.)
quent par des conduits verticaux ménagés dans les murs et par des bouches d'appel avec les salles de malades. L'air frais pénètre dans les salles par des conduits horizontaux qui s'ouvrent au dehors au niveau du plancher; il s'échauffe, en hiver, au contact d'un système de tuyaux et de poêles d'eau chaude et sort par les bouches d'appel pour se rendre dans la chambre à air et de là dans la cheminée qui le disperse dans les couches supérieures de l'atmosphère. » (Ch. Sarazin.) Léon Duvoir et Leblanc ont attaché leur Arnould. — Hygiène. 29
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nom à ce double système de ventilation et de chauffage qui, dans le temps, passionnait Boudin et se trouve, paraît-il, être un des plus coûteux et l'un des moins efficaces (Grassi).- La figure 98 en représente la partie qui a trait à la ventilation.
Quand on lit avec soin les appréciations, généralement sévères, qui ont été formulées à l'endroit du système Duvoir-Leblanc, il semble que le tort le plus sérieux de ces ingénieurs ait été de vouloir absolument faire servir le chauffage à la ventilation, ce qui, personne n'en doute, enlève à celle-ci toute uniformité et la subordonne aux inspirations du chauffeur. Mais il y a un agent sérieux de ventilation ; c'est la chambre d'appel, à tel point que, quand on a trouvé que le système fonctionnait bien, on a soupçonné que quelque tuyau secret, réservé pour les occasions d'épreuve, échauffait mystérieusement, au degré voulu pour un appel énergique, la chambre à air des combles. A notre avis, ce serait une note favorable, sinon pour le constructeur, au moins pour le système. Nous sommes convaincu qu'il faut extraire plutôt que diluer l'air intérieur; donc, l'appel nous paraîtra toujours bon, à la seule condition qu'il ait lieu indépendamment des variations thermométriques du dedans ou du dehors.
Le second mode, qui porte aussi le nom de système Grouvelle(V. fig. 99), a été appliqué à l'un des pavillons de l'hôpital militaire de Yincennes jusqu'en 1875. Ch. Sarazin le décrit de la façon suivante : « Le foyer de deux chaudières à vapeur destinées au chauffage des salles, des bains, de la buanderie, etc., aboutit à un tuyau de tôle vernissée qui monte par une cheminée d'appel à environ 27 mètres du sol. De cette cheminée partent des conduits qui se ramifient dans les murs du bâtiment et qui s'ouvrent dans les salles par deux séries de bouches d'appel, à 0m,28 et à 2m,50 du parquet, au milieu de chaque trumeau. L'air vient des caves dans des conduits placés dans les murailles et sous le plancher; en hiver, il est échauffé par les tuyaux de vapeur et les poêles à eau chaude des salles. Grâce à son excès de température, il monte vers le plafond, descend en se refroidissant, sort par les bouches d'appel et suit les conduits verticaux qui se réunissent et forment un égout collecteur qu'il traverse pour monter dans la cheminée d'appel, chauffée par le tuyau de fumée des chaudières. » Ce système fonctionne bien en hiver et fournit 70 mètres cubes à l'heure par malade; en été, la chaudière de chauffage étant éteinte, le tuyau de fumée ne développe plus assez de chaleur pour déterminer un appel suffisant. On y supplée en partie en allumant un foyer ouvert au point de jonction de l'égout aspirateur et de la cheminée.
La raison qui a fait renoncer au mécanisme Grouvelle, c'est que le système de poêles à eau chauffée par la vapeur ne valait rien et était dangereux. La maison Geneste et Herscher l'a remplacé par une circulation de vapeur mieux entendue, mais en conservant les gaines et collecteurs d'appel en contre-bas. Seulement, on a établi une petite machine de pulsion pour les pavillons extrêmes de l'aile gauche, et l'on a substitué, à la prise d'air des caves, des prises d'air dans le jardin. Ce sont là des perfectionnements avantageux; mais le tuyau de fumée
générale.] L'HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 451
des deux générateurs ne peut toujours pas faire appel quand on y fait peu ou pas de feu, c'est-à-dire quand le chauffage chôme.
Voilà des mécanismes bien compliqués et bien coûteux pour être passibles de tant de justes critiques. Même en les supposant bien entendus, ils sont voués à un fonctionnement inégal, en tant que ventilateurs, sans parler du chômage accidentel par dégradations spontanées, par ignorance ou incurie des employés, etc. On ne s'est pas nettement aperçu, du reste, que leur installation ait décidément abaissé la mortalité dans les hôpitaux, et, pour ce qui regarde l'hôpital de Vincennes, il est à croire que son emplacement joue un plus grand rôle dans sa salubrité que ses appareils ventilateurs.
Ventilation par appel mécanique. — 11 est des circonstances dans lesquelles l'indication d'extraire l'air vicié est bien plus urgente que celle de diluer par l'arrivée d'air neuf les impuretés qu'il contient; ou bien encore l'appel que Ton obtient par l'inégalité de température est non seulement insuffisant, mais dangereux. Les deux cas se présentent dans l'industrie. Tantôt, ce sont des poussières qu'il faut aspirer par un courant énergique, tout près de l'endroit où elles se forment; tantôt, ce sont des gaz qui sont dangereux, même étendus, et qu'il est urgent d'extraire comme irrespirables, mais surtout comme inflammables et explosibles (grisou). Dans ce dernier cas, l'appel par un foyer réalise quelquefois l'explosion que l'on voulait éviter.
C'est pour cela que dans les filatures, dans les ateliers où l'on travaille les meules, dans ceux où l'on affile les aiguilles, les armes blanches, on a installé des aspirateurs mécaniques, dont la partie essentielle se rapproche toujours des quatre ailes perpendiculaires sur un axe, du tarare vulgaire ; pour cela, surtout, que l'on a substitué, dans la ventilation des puits de mines, aux cheminées d'appel par des foyers, dont le fonctionnement n'est ni assez énergique ni assez invariable, de puissants ventilateurs à aubes, mus par une machine à vapeur, d'un effet irrésistible et constant, en même temps qu'étranger à toute éventualité d'accidents formidables. Nous avons vu une machine de ce genre, à Anzin, et en avons reconnu les heureux résultats dans les galeries du fond. Le plus usité actuellement de ces appareils est le ventilateur Guibal (Péclet-Hudelo).
Jusqu'à présent, rien de pareil n'a été essayé dans les habitations même collectives; Degen conseille l'aspiration mécanique à la vapeur dans tous les établissements qui abritent au delà décent individus. Cependant, on ne la trouve que dans certains ateliers spéciaux ; encore a-t-on en vue l'extraction de corps étrangers véritables plutôt que le renouvellement de l'air respiré. 11 semblerait donc que nous nous fussions écarté de notre sujet. Mais la réflexion suivante nous y ramène.
Les machines à propulsion d'air sont, comme on le verra, passibles de diverses critiques au point de vue de la ventilation seule ; mais, dans tous les cas, un fait semble incontestable : c'est qu'elles sont à la fois aspirantes et foulantes et, par conséquent, fournissent un double travail dont le refoulement est la partie la plus pénible. Ne pourrait-on pas, de ce seul fait,
[Hygiène
réaliser une économie considérable en consacrant tout l'effort de la machine à l'aspiration? Pour cela, il suffirait de renverser l'effet que l'on s'obstine à produire et le courant de l'air; on aspirerait simplement, mécaniquement, l'air des salles d'hôpital; une fois dans le tambour d'aspiration, cet air n'a plus besoin d'être poussé dehors, il y va de lui-même par diffusion ; quant à l'air frais, il se précipite par tous les pores qu'on lui ménage pour venir compléter l'atmosphère dans laquelle on a opéré la raréfaction absolue. Dans les mines, il rentre par les puits d'extraction, dont le puits de ventilation est tout à fait distinct.
Des ventilateurs de ce genre pourraient aisément être adaptés à des ateliers à poussières ou non, mais très peuplés. Là, il y a un arbre de mouvement, animé par une machine à vapeur, et il semble facile de prélever un peu de cette force pour mouvoir, dans le local approprié, un mécanisme d'aspiration. C'est à peine s'il serait utile de dissimuler les gaines d'évacuation en rapport avec le tambour du ventilateur.
B. Ventilation par propulsion. — Les appareils d'injection d'air paraissent être les plus anciens dans l'histoire delà ventilation, et il semble étonnant que notre siècle savant ait cru réaliser un progrès en reprenant ces procédés, « primitifs » à tous égards. Dans l'ouvrage de George Agricola, publié à Bâle en 1657 (Ch. Joly), on trouve décrit un vaste soufflet, adapté à l'entrée d'une galerie de mine et que l'on manœuvrait par un levier. Jusqu'en 1820, la Chambre des communes, à Londres, fut ventilée par un tarare à pulsion. Ch. Joly propose encore le moyen assez singulier de ventiler les salons, pendant que le beau monde des deux sexes y danse, à l'aide de la machine représentée fig. 100, dont la manivelle est confiée à un manœuvre ; l'injection d'air a lieu par le gros tube que l'on aperçoit au bas de la figure et qui est mis en communication avec un réseau de gaines d'arrivée dissimulées dans les corniches.
La plupart des ventilateurs à propulsion consistent essentiellement en un axe horizontal portant des ailes perpendiculaires et dont le plan est parallèle à la direction de l'axe ; cet appareil est installé dans un tube à air et mis en mouvement par la vapeur, par des chevaux, par l'eau, par des hommes. 11 pousse l'air derrière lui de la même façon que les roues d'un bateau à aubes projettent l'eau en arrière d'elles. Les ailes peuvent avoir la disposition inclinée en hélice; on emploie même des hélices véritables fort analogues à celles des navires à vapeur. La figure 101 fait comprendre le type général de ces mécanismes.
A l'époque où l'on croyait que la ventilation artificielle était la seule solution du problème, la grande question que l'on agitait était de savoir si la propulsion était supérieure à l'appel. La ventilation actuelle de l'hôpital Lariboisière, où l'appel fonctionne à gauche et la propulsion à droite, est comme un souvenir monumental des vives discussions auxquelles on se livrait alors et de l'embarras dans lequel les hygiénistes eux-mêmes plaçaient les architectes. Ceux-ci ont reconnu depuis qu'ils n'ont fait « pas grand chose de boni) (Ém. Trélat). Et pourtant, les machines font entrer | c'est certain, les 100 mètres cubes que les médecins demandaient.
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L'appareil à propulsion de Lariboisière a été construit par Farcot, suivant le système fusionné des ingénieurs Thomas, Laurens et Grouvelle; il est mû par une machine à vapeur de la force de 8 à 10 chevaux et injecte de l'air amené du haut de la tourelle de la chapelle (où on le suppose plus frais et plus pur), que des conduites de vapeur échauffent en hiver, par voisinage. Son fonctionnement a survécu à des critiques graves, émanées <Thommes fort compétents, puisque parmi eux l'on compte le général Morin. Ce qu'il y a de certain, c'est que la pulsion fait entrer de l'air aussi régulièrement qu'on le veut et quelle que soit la température intérieure ou
Fig. 100. — Ventilateur dessalons. Fig. 101. — Ventilateur à propulsion.
extérieure. Reste à savoir si cette supériorité n'est pas plus apparente que réelle vis-à-vis du renouvellement de l'air des salles. Les ingénieurs et les chimistes ont quelque tendance à se contenter des renseignements de l'anémomètre. « A Lariboisière, il y a un compteur sur le ventilateur! » (Hudelo.
Un mécanisme à pulsion, moins coûteux q\ie le précédent et que l'on prétendait devoir utiliser mieux une force moindre, fut installé, en 1855, aux hôpitaux Beaujon et Necker, par l'ingénieur belge Van Hecke ; la machine n'avait qu'une force de 2 chevaux. Cet appareil a eu son moment de vogue et ses admirateurs engoués; mais il n'a pas trouvé d'imitateurs et, pour des raisons péremptoires, est tombé dans un juste dédain.
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On avait cependant démontré qu'il ventilait aussi, bien que les ailes de l'hélice fussent flexibles ! Ne serait-ce pas qu'un appel auquel on ne songeait point, par quelque cheminée ou autre orifice dans les salles, déterminait un réel mouvement de l'air dans lequel le propulseur n'était à peu près pour rien ? On sera tenté de le soupçonner si l'on se rappelle que le général Morin trouvait que la meilleure besogne, dans le mécanisme propulseur de Lariboisière, était en réalité le fait de l'aspiration. Sans doute, des chiffres contradictoires et des expériences lui ont été opposés ; mais on n'en a pas moins, « postérieurement à l'installation première, établi dans la cheminée d'évacuation de chaque pavillon, un foyer de chaleur alimenté par la vapeur de fuite delà machine, afin d'aider à la sortie de l'air vicié au moyen de l'appel limité. » (Hudelo.)
En effet, le motif, croyons-nous, pour lequel la pulsion d'air ne séduit pas les médecins, c'est que tant d'efforts soient dépensés, non pour renouveler l'air, mais pour diluer l'air des salles. Sans cheminée d'appel, l'air vicié ne peut arriver aux orifices de sortie que par déplacement sous l'influence de l'air introduit; or, pour que ce déplacement ait lieu, il faudrait à celui-ci une vitesse sensible, ce qui est contre la règle; et, s'il n'a pas de vitesse, il ne se produit guère que de la diffusion et une sorte de pénétration réciproque entre l'air vicié et l'air nouveau.
Le système de pulsion a été repris au théâlre de la Monnaie, à Bruxelles, et à l'Opéra de Vienne, au nouvel Hôtel-Dieu de Paris, à l'hôpital Ménilmontant; il le sera pour l'Hôtel de Ville, la grande Maison de détention de Nanterre. Mais nous remarquons que l'on paraît avoir définitivement systématisé l'association de l'appel avec la pulsion. Ainsi, la ventilation artificielle de l'hôpital Tenon (Ménilmontant) réunit, dit-on, les avantages de la machine à propulsion d'air pur et de l'appel d'air vicié dans les cheminées d'évacuation. Elle permet un renouvellement d'air continu à raison de 100 mètres cubes à l'heure et par lit. L'injection a lieu par deux ventilateurs centrifuges, placés chacun dans une galerie d'arrivée d'air distincte et actionnés par une machine de 6 chevaux; l'appel se fait par des coffres d'évacuation situés sur le faux-plancher du comble, communiquant avec une cheminée centrale de 6 mètres de hauteur et de 4m,50 de diamètre, à la base de laquelle se trouve un calorifère à tuyaux de vapeur.
On ne saurait disconvenir que l'administration ne se soit mise en frais pour procurer à ses malades un large apport d'air urbain. Peut-être étaitpossible de leur procurer un air plus pur, sans tant de complication, avec un hôpital sans étages, tout à fait excentrique.
Le « Johns Hopkins Hospital » de Baltimore est ventilé par la réunion de deux cheminées d'appel avec un ventilateur à pulsion (Lincoln).
On ne saurait entièrement appliquer les réflexions précédentes aux théâtres, qu'il faut bien conserver en pleine cité, qui sont un besoin intellectuel et quelquefois moral et que nos habitudes ni nos climats ne permettent pas de faire retourner au type grec ou romain, à ciel ouvert. C'est pourquoi, vu l'urgence et la situation passagère, l'hygiène peut admettre l'application de la pulsion d'air à la ventilation des théâtres, bien qu'on
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ne comprenne pas bien la raison pour laquelle, du moment qu'il s'agit de ventilation mécanique, on n'emploie pas ici les ventilateurs d'extraction qui font merveille dans une situation plus urgente encore, les mines.
L'Opéra de Vienne (Autriche) possède un système d'aération par pulsion et de chauffage qui a, dit-on, l'approbation de tout le monde. Au moins faut-il lui compter le témoignage favorable de Ch. Joly, Em. Trélat, Hudelo. La conception d'ensemble appartient au docteur Bôhm, et le professeur Auguste Sicard von Sicardsbourg en a été l'un des architectes et l'historien. On a conservé, dans ce théâtre (fi g. 102), l'emploi du lustre comme moyen d'appel, et l'on s'est servi de la pulsion comme moyen de ventilation. L'introduction de l'air neuf est déterminée au moyen d'un ventilateur
Fig. 102. — Opéra de Vienne,
de Heger actionné par une machine de 16 chevaux et qui est à vis, avec une série d'aubes directrices comme dans les turbines. L'air extérieur arrive par deux puits creusés dans le sol du jardin et se rend dans deux longs corridors souterrains où l'air se rafraîchit un peu en été et se réchauffe en hiver. De là, il se rend au ventilateur qui l'envoie dans une chambre (de compression) d'où partent trois canaux aboutissant euxmêmes à trois chambres placées sous le parterre, les loges et les côtés. Des « chambres de chaleur » chauffées à la vapeur sont ménagées aux étages et au centre ; l'air envoyé par le ventilateur vient s'y échauffer, puis s'en dégage par des gaines où arrive également, à volonté, de l'air froid venu d'en bas, de telle sorte que le courant définitivement distribué aux
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spectateurs soit ramené, à l'aide du jeu des registres, à la température qu'on veut avoir. D'ailleurs, l'air neuf débouche au plus près des auditeurs. L'air vicié s'évacue par le trou du lustre, surmonté d'une cheminée d'appel. Pour la ventilation d'été, indépendamment des accès d'air indiqués, on peut faire arriver de l'air froid par le haut, à travers le plafond. Em. Trélat fait remarquer que des thermomètres placés aux différents points de la salle et en communication avec des fils électriques avertissent incessamment le chef de marche de l'état des diverses températures locales de la salle; de telle sorte qu'en conséquence de ces renseignements télégraphiques il modère ou active les distributions dans la chambre d'air comprimé. — 11 importe de noter que, depuis les essais du début, on a ajouté un ventilateur à hélice à la cheminée d'appel pour assurer l'aspiration (Wazon).
Comme on le voit, ce dispositif d'aération est, en réalité, autant en rapport avec l'état de la température du théâtre qu'avec sa ventilation. D'ailleurs, les théâtres présentent, à ce point de vue, une difficulté particulière : celle de les ventiler sans compromettre les propriétés acoustiques. Or, les grands mouvements d'air vers le plafond, sous l'appel du lustre, emportent positivement la voix des acteurs.
Notre Théâtre-Lyrique et le nouvel Opéra sont ventilés par appel, suivant les indications du général Morin, avec des calorifères disposés pour que l'air soit introduit chaud en hiver.
Tous les ventilateurs par pulsion sont munis d'accessoires qui projettent de l'eau en pluie ou en poussière sur les ailes pour assurer l'humectation de l'air. A Tenon, il ne passe qu'après filtrage à travers le charbon et une toile mouillée.
Ventilation par l'air comprimé. — Quand on perce un tunnel, il est d'ordinaire possible de ventiler les galeries, dans lesquelles travaillent les ouvriers, à l'aide de puits perpendiculaires, descendant du sol jusqu'à la galerie et pouvant servir de cheminées d'appel. Mais lorsque l'épaisseur de terrain qui recouvre la percée s'élève à des centaines de mètres et que le sol, à la surface, est recouvert de neiges perpétuelles, il faut renoncer à ce moyen. C'est ce qui arrive dans les travaux gigantesques entrepris de notre temps, en vue de faire passer une voie de fer à travers le mont Cenis, le Saint-Gothard et d'autres peut-être.
Le percement du mont Cenis a donné lieu, paraît-il, à l'application d'un système de ventilation proposé par Piarron de Montdésir et réalisé par lui pour l'aération du palais de l'Industrie à l'Exposition de 1867. C'est la ventilation par l'air comprimé.
On sait que l'air comprimé par une force naturelle, une chute d'eau par exemple, est une force que l'on peut transporter à distance à l'aide de tuyaux de conduite, comme on distribue l'eau et le gaz d'éclairage. Cette force aprécisémentété et est encore employée ù manœuvrer des instruments qui attaquent la roche dans ces percements de tunnels sous des montagnes énormes. Il devait venir à l'esprit d'en détourner une part pour l'entretien respiratoire des ouvriers au fond de ces culs-de-sac de plusieurs kilomètres,
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où l'action de l'air extérieur devient presque nulle. C'est ce qu'on a tenté, non sans succès, au moins dans l'occasion qui vient d'être indiquée. C'était, en somme, une façon un peu plus énergique que les moyens précédents d'injecter de l'air sur le point où le besoin s'en faisait sentir. Le moyen n'a pas paru suffisamment efficace, puisqu'on y a renoncé. Quelle en a été la raison? Un ingénieur des mines, que j'ai consulté à cet égard, semblait s'en préoccuper moins que de la pratique actuellement admise; mais je soupçonne que l'injection d'air comprimé, dans le vaste espace à ventiler, ne parvenait pas à établir de courant et, par conséquent, renouvelait peu l'air vicié, encore qu'il pût apporter directement aux ouvriers une quantité strictement suffisante d'air neuf.
Fig. 103. — - Anémomètre de Combes,
Aujourd'hui, Ton ventile par appel mécanique ces profondes galeries de tunnels en voie de percement. Un tube de plusieurs kilomètres va s'ouvrir au fond de la galerie, d'où un ventilateur puissant, à l'autre extrémité du tube, aspire l'air qui entoure les travailleurs ainsi que les gaz du sol que le pic met en liberté. L'air du dehors se précipite alors dans la galerie pour combler le vide, avec une force irrésistible; un courant est établi. Non seulement on reçoit de l'air normal au fond du cul-de-sac, mais les gaz dangereux sont extraits et rejetés au dehors.
Mesure des courants de ventilation. — Nous avons déjà dit que mesurer la vitesse d'un courant de ventilation, apprécier le débit d'un orifice d'entrée ou de sortie, n'équivaut pas à la détermination exacte de la ventilation réelle et efficace. Tout en prévenant le lecteur des illusions possibles de la part des instruments, nous ne pouvons cependant nous dispenser de décrire ici celui qui a été le plus employé, Yanémomètre.
458 DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. [Hygiène
La figure 103 représente l'anémomètre de Combes, avec les modifications qu'y a apportées Ferrini. C'est un appareil essentiellement transportable.
La pièce principale de l'instrument est un axe d'acier, AB, mince, à extrémités coniques, effilées, reposant sur des supports en agate. Vers l'une de ces extrémités, Taxe porte quatre bras perpendiculaires, terminés par autant d'ailettes quadrangulaires V, V, en mica,inclinées sur l'axe d'une manière égale. Au milieu de l'axe est pratiquée une vis sans fin C, qui, à chaque tour de l'axe, fait avancer d'une dent la roue D. Celle-ci porte 100 dents, avec une division de 10 en 10 ; on compte les dents à partir d'une d'entre elles, pourvue d'un signe, que l'on met en face d'un index fixe en commençant l'expérience. Le petit axe qui porte la roue D est muni d'un levier qui, à chaque tour de la roue D, fait avancer d'une dent une autre roue E, à 50 dents, numérotées de 5 en o, à partir d'un zéro que l'on met également en regard de l'index, au début de l'expérience. Un système de cliquets empoche les roues de tourner en sens contraire et d'avancer de plus d'une dent à la fois. Les deux roues donnent le chiffre des tours qu'ont faits les ailettes dans un temps déterminé ; sur la roue D, on lit les unités et les dixièmes ; sur la roue E, les centaines ; de sorte que l'on peut compter de 0 à 5,000 tours des ailettes. Un mécanisme très simple permet d'établir ou de rompre l'engrenage de la vis avec la roue D; le jeu du levier qui préside à ce temps de l'expérience s'accomplit par une légère traction sur l'un de deux rubans, colorés d'une façon différente, L, L.
Pour se servir de l'instrument, on commence par placer les zéros de chaque roue en face de l'index fixe ; on le transporte, la vis n'étant pas engrenée, sur le trajet du courant d'air que l'on étudie, en ayant soin de placer l'axe des ailettes parallèlement à la direction du courant. Après quelques minutes, lorsque les ailes ont pris leur mouvement régulier, on établit l'engrenage, on compte 50 secondes sur une montre à secondes, et l'on rompt la communication de la vis avec les roues. Il est alors facile de compter sur celles-ci le nombre de dents qui ont passé et par conséquent de calculer le nombre des tours qu'ont accomplis les ailettes par chaque seconde.
Réunion ou indépendance de la ventilation et du chauffage. — La plupart des appareils dont nous venons de nous occuper réunissent aux dispositifs établis en vue delà ventilation des aménagements adaptés au chauffage des mêmes locaux qu'il s'agit d'aérer, les uns d'une façon accidentelle, comme les cheminées et un certain nombre de poêles qui, installés pour le chauffage, ventilent forcément sans qu'on y ait songé ; d'autres, d'une façon voulue et systématique, comme les appareils de propulsion, qui envoient l'air le long de canaux chauffés à la vapeur, et les systèmes d'appel qui le font circuler autour de calorifères, avant son entrée dans les salles, à moins que l'appel n'ait lieu simplement sur de l'air chauffé tout exprès dans une chambre à air à l'aide d'un calorifère énergique, de manière à l'introduire tout d'abord à une haute température.
C'est à dessein que, dans les détails qui précèdent, nous n'avons pas tenu compte de cette réunion systématique du chauffage et de la ventilation. C'est toute une question à part dont la discussion, ici présentée, forme la préface naturelle du paragraphe qui va être consacré au chauffage.
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Il y a une trentaine d'années, en vertu de calculs précis, dus aux physiologistes et aux physiciens, on eût dit que les architectes s'acharnaient à la réalisation d'une étrange pratique : celle de ventiler et de chauffer de la façon la moins naturelle possible. Armé de quelques formules mathématiques et de mécanismes aussi savants qu'ingénieux, l'art allait atteindre à une salubrité mathématiquement parfaite aussi et bien supérieure à ce qu'on peut espérer des allures toujours un peu mystérieuses de la nature et de ses procédés pleins de hasard et d'imprévu. C'est ainsi que l'on a supprimé les foyers à feu nu et que l'on a perdu l'habitude de se servir des fenêtres ; par bonheur, on n'est pas allé jusqu'à supprimer également les fenêtres, désormais inutiles pour la ventilation, mais pouvant encore servir à l'éclairage tant qu'il ne sera pas contesté que ce qu'il y a de mieux pour ceci, c'est le soleil.
- On sait combien les médecins, tout disposés d'abord à concevoir les plus belles espérances des découvertes des physiciens et de l'habileté des ingénieurs, ont été profondément étonnés et déçus en face des résultats plus que médiocres de la pratique des grands appareils de ventilation et de chauffage. C'est que le problème avait été incomplètement étudié et que la solution s'était imprudemment affranchie des suggestions de l'observation naturelle. On revient aujourd'hui des errements anciens, et si l'on ne condamne pas formellement la réunion systématique du chauffage avec la ventilation, au moins est-on disposé à faire prévaloir ces principes que : le chauffage peut quelquefois être l'auxiliaire, jamais la condition de la ventilation; que la ventilation gagnerait à ne plus être un moyen de chauffage, et que le mieux serait de rendre ces deux opérations, excellentes et nécessaires, indépendantes l'une de l'autre. D'ailleurs, c'est la physique mieux informée qui rectifie les bévues de la physique trop hâtive d'autrefois.
Pour garder toutes ses propriétés vitales, l'air accepte malaisément d'être chauffé, au moins par l'homme ; le soleil, du reste, qui y met le temps et n'altère pas l'air, l'échauffé beaucoup moins qu'il ne le traverse ; c'est par contact avec le sol que les couches atmosphériques dans lesquelles nous respirons acquièrent une température élevée en été. L'échauffement direct de l'air équivaut à une raréfaction, puisque le volume de l'air à 0° étant 1, il devient 1,365 à 100 degrés.
On prend des précautions spéciales pour chauffer l'air sans le dessécher ; l'air à 72° de l'hygromètre contient 6gr,40 d'eau à 15° de température, 36gr,80 a la température de 50°. Si donc on chauffe de l'air à 15°, possédant la saturation moyenne, il sera effroyablement sec lorsqu'on l'aura élevé à 50° ou au-dessus. Aussi les constructeurs ménagent-ils sur le passage de l'air chaud, destiné à la fois au chauffage et à la ventilation, des jets d'eau pulvérisée ou en pluie; mais le remède nous fait tomber dans un autre excès. Supposons que cet air chaud arrive avec la saturation convenable dans le local qu'il doit chauffer et ventiler; le premier résultat de son mélange avec l'air du lieu, de son contact avec les parois, les objets présents dans la salle, sera son refroidissement, c'est-à-dire par le fait même le relèvement de son degré de saturation. A. Bouvet, posant en principe que le degré de
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saturation ne doit osciller qu'entre 60 et 80, et constatant que 1 mètre cube d'air, à 25° de température et marquant 60 degrés hygrométriques, renferme la même quantité d'eau (7gr,85) que 1 mètre cube à 15° de température et à 80 degrés hygrométriques, en conclut que l'air introduit pour la ventilation d'un local ne doit jamais dépasser de plus de 10 degrés la température du milieu ambiant. Il semble bien que cette formule soit la condamnation du chauffage, au moins exclusif, par l'air chaud, puisque, dans nos hivers où la température extérieure descend notablement au-dessous de zéro, il arrive fréquemment que la température des pièces habitées, salles d'hôpital ou autres, s'abaisse à un degré voisin de zéro. Supposons 5 degrés à l'intérieur ; ce ne sera certainement pas de l'air à 5 -f 10 = 15 degrés qui produira dans la salle une température suffisante. On désirera avoir au moins 15° à l'intérieur et il faudra envoyer de l'air à 25° qui, rencontrant celui de 5° se trouvera être bien trop humide.
Il se présente d'autres inconvénients encore, qui réduisent singulièrement la valeur des chiffres de mètres cubes que l'anémomètre indique comme taux de ventilation. Supposons une ventilation par l'appel énergique d'une haute cheminée, qui extrait l'air vicié, et un calorifère échauffant au passage l'air de remplacement qui doit pénétrer dans des salles ; le calcul de l'air fourni a été fait, par exemple, pour une température intérieure de 6°, que la ventilation par l'air chaud élève à 16 ou 18 degrés; mais que le froid augmente, il faudra, ou bien chauffer l'air plus énergiquement, ce qui est déplorable, ou augmenter le débit d'air chaud et par conséquent l'énergie de l'appel, ce qui, outre travail supplémentaire de ventilation et l'augmentation de dépense, conduira à une vitesse de l'air introduit trop considérable pour que le déplacement se fasse bien et qu'un renouvellement efficace soit obtenu. « On ne peut ni diminuer ni augmenter à volonté le chauffage, sans corriger dans le même sens la ventilation, et réciproquement. » (Em. Trélat.)
Il n'est pas inutile d'ajouter que tous ces appareils qui introduisent de l'air préalablement chauffé par des calorifères ou des tuyaux de vapeur sont ceux qui l'obligent à faire « de longs voyages dans des canaux sombres et qui le chargent ainsi de poussières et de gaz nuisibles. » Aussi, ces moyens sont-ils encore beaucoup plus fâcheux que le simple « rayonnement sombre, » obtenu quand on emprunte le calorique à des poêles ordinaires ou à eau chaude, installés dans la pièce même.
L'homme pressé et mal outillé, comme le soldat au bivouac et la plupart des paysans qui n'ont pas encore notablement dévié de l'existence primitive, lorsqu'il veut se chauffer, allume un foyer de bois ou de charbon de terre en plein air, sous un abri très simple, ou sous une grande cheminée, dans une pièce où il n'y a pas d'autre appareil permanent que cette cheminée même pour le chauffage et la ventilation. Par un rapprochement qui paraîtrait singulier, si l'on ne savait que les extrêmes se touchent, c'est encore la cheminée à feu nu, sans autre dispositif compliqué, que les heureux du monde, les raffinés, emploient à leur ventilation et à leur chauffage. Or, il y a toute apparence que ce procédé très simple, très naturel, est de
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beaucoup le meilleur, sinon pour la bourse, au moins pour la santé.
L'air est un corps très mauvais conducteur de la chaleur. On dit que le fait n'est vrai que de Fair immobile, tandis que l'air en mouvement serait bon conducteur. Le premier cas est certain, et c'est pour cela que les doubles vitres aux appartements conservent bien le calorique intérieur ; pour cela que les doubles parois en briques enfermant un matelas d'air peuvent équivaloir, tout en restant minces, aux murs épais de forteresses. Mais le second est une illusion ou encore une interprétation défectueuse de la propriété précédemment signalée et spéciale aux fluides, liquides ou gaz, la convection. L'air ne conduit pas le calorique, ne le transmet pas de molécule à molécule ; mais celles de ses molécules qui ont été échauffées peuvent, en se déplaçant elles-mêmes, le transporter à distance. C'est ainsi que l'air chauffé par un calorifère transporte du calorique dans un appartement; mais que la masse d'air d'une pièce chauffée par le calorique rayonnant ne participe que très peu à l'élévation de température. C'est un reproche vulgaire aux foyers ouverts, aux cheminées d'appartements et même aux poêles ; la face du corps tournée vers le foyer a trop chaud, tandis que la face opposée gèle.
Rien n'empêche qu'on se retourne de temps à autre, et les habitants de pièces ainsi chauffées pratiquent en effet, instinctivement, cette manœuvre qui rappelle certaine légende de martyr. Pourtant, il n'aura échappé à personne qu'après douze heures de chauffage, surtout après plusieurs jours consécutifs (et lors même qu'on n'aurait pas chauffé la nuit), le manège de saint Laurent est devenu tout à fait superflu; il fait suffisamment chaud même près des murs, contre les meubles, à l'opposé du foyer î II s'est accompli un fait très simple et que l'on pouvait bien prévoir: les murs et les meubles se sont échauffés par rayonnement du foyer à travers l'air, qui n'en a presque rien retenu, et ont emmagasiné du calorique qu'ils rendent à leur tour au corps des individus situés près d'eux. L'air introduit chaud ne fait rien de pareil ; il n'échauffe pas les parois de la pièce, ni les meubles ; on sent toujours le froid, quand on approche de ceux-ci.
D'ailleurs, il est encore d'expérience vulgaire que l'atmosphère d'une chambre chauffée par rayonnement, surtout par le rayonnement d'un foyer lumineux, produit sur ceux qui y pénètrent une sensation autrement agréable que l'air tiède des calorifères. Par le fait, cet air est infiniment plus naturel, par conséquent plus vivifiant. Et on le voit à la santé de ceux qui en bénéficient, quand on compare les résultats d'un usage prolongé de l'un ou de l'autre procédé.
Aussi, Ém. Trélat voudrait-il que jamais nos artifices de construction ou d'appareils n'agissent sur l'air que pour le faire entrer chez nous tel qu'il est à l'extérieur et pour lui permettre de remplacer l'air qui a servi. On assurerait ce but pour lui-même et pour lui seul, sans le subordonner à rien d'autre. Quant au chauffage, le problème à résoudre lui semble consister à le produire aussi séparément, fût-ce à l'aide de la chaleur rayonnante ; le point difficile est de le produire d'une façon économique, en s'arrangeant de telle sorte que le rayonnement ne soit pas absolument en ligne
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droite ; qu'il n'incommode pas immédiatement les personnes placées à proximité du foyer, mais que la meilleure part du calorique, passant en courbe autour d'elles, aille s'emmagasiner dans l'enveloppe, meubles et parois, pour être rendue successivement aux corps des individus.
Il va sans dire que la solution dans ce sens devient plus ardue, lorsqu'il s'agit d'habitation collective. Mais peut-être que les nouveaux procédés de bâtisse vont se prêter à la réalisation, sous ce rapport, d'un immense progrès. Nous avons vu que les murs en brique, à doubles parois, sont remarquablement salubres. Ne sera-t-il pas possible, un de ces jours, de faire pénétrer des tuyaux de vapeur surchauffée dans l'espace libre entre les deux pans de briques, et n'arrivera-t-on pas de cette façon à chauffer tout de suite, économiquement, les parois de nos chambres, fort longues à s'échauffer avec les foyers actuels? Ce serait provoquer sciemment et par calcul ce rayonnement intérieur des parois, qui joue un rôle si positif. S'il le faut, on construira en plaques métalliques, en faïence, le côté de la paroi qui regarde la pièce, en épaisissant l'autre suffisamment ou en la rendant mauvaise conductrice, pour éviter la déperdition de chaleur.
Tant que l'on conservera pour la demeure des groupes la ventilation à l'air chaud (pour l'hiver bien entendu), il nous paraît aussi rationnel que prudent de mettre en pratique la conclusion tirée par A. Bouvet de ses études et de ses calculs : ventiler par de L'air très chaud, c'est réduire l'apport réel d'air neuf et déterminer la sursaturât ion hygrométrique dans les salles. On ventilera donc toujours avec un air dont l'abondance sera en raison inverse de sa température. Que si ce procédé, dont on ne saurait désormais se départir, ne suffit pas au chauffage, il faut y suppléer par quelque autre installation indépendante de la ventilation et pour laquelle les appareils de rayonnement, bien compris, peuvent rendre de réels services.
A l'hôpital de Gand, selon A. Bouvet, ce supplément de chaleur est fourni par des tuyaux de circulation d'eau chaude, placés le long des murs, à même les salles de malades. Le chauffage devient sufiisant dès lors; malheureusement, la ventilation en souffre et les salles ont une odeur fétide. Tandis que l'hôpital Tenon, qui envoie dans ses salles, par de larges bouches, un air qui ne dépasse que de 10 à 15 degrés la température qu'on veut maintenir dans la salle, mais où le supplément de chauffage est emprunté à des foyers nus de cheminée, possède une atmosphère irréprochable. A Sainte-Eugénie, de Lille, on a, de même, pratiqué dans chaque salle, y compris celles qui sont ventilées à Pair chaud, des cheminées princières où brûlent des blocs de houille. Elles nous ont paru très efficaces, tant pour le complément de chauffage que pour l'aide qu'elles prêtent à la ventilation ; il n'y a. pas d'odeur dans les salles; seulement, il est probable que le rôle de l'air chauffé introduit l'emporte notablement sur celui de la cheminée, car, en hiver, lorsque le calorifère fonctionne, on perçoit encore, en entrant, la désagréable sensation de l'enveloppement par l'air chaud.
Le calorique de rayonnement, qu'on puisse seul pleinement louer, est celui des cheminées, et il est possible d'en apercevoir la raison. Le tirage de la cheminée emporte et rejette définitivement au dehors les portions d'air
générale.]
L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE
qui se sont assez approchées du foyer pour que la chaleur agisse sur les matières organiques en suspension. Il n'en est pas de même des poêles, et, de tous ceux-ci, les plus mauvais sont encore les poêles à eau et ceux que Ton allume par le corridor. Les poêles qu'on allume par l'intérieur de la pièce où ils sont placés ventilent peu ; mais les poêles à enveloppe simple, qui n'ont pas prise d'air à l'intérieur de la salle, ne ventilent pas du tout. Les uns et les autres, les seconds plus que les premiers, déterminent en conséquence un circuit local d'air autour d'eux, par réchauffement des couches d'air à leur contact; le même air s'échauffe, monte, redescend, pour s'échauffer de nouveau et remonter encore plusieurs fois de suite; il se dessèche donc à un haut degré, et les molécules organiques qu'il charrie se grillent, se brûlent, en passant sur la surface de chauffe, sans cependant être éliminées; le même air peut être respiré à plusieurs reprises avec des qualités de plus en plus fâcheuses. C'est pour ce fait, apparemment, que l'on a fait au «rayonnement sombre» une réputation aussi mauvaise que méritée. Les poêles du Val-de-Grâce, les poêles Péclet, le calorifère Geneste, et autres appareils analogues, sont donc encore loin de l'idéal, puisque :
1° Us font dépendre la ventilation du chauffage ;
2° Ils échauffent directement l'air introduit et versé par les bouches de chaleur ;
3° Ils évacuent trop peu de l'air vicié, provoquent des circuits partiels, dessèchent l'air intérieur et grillent les matières organiques à leur pourtour.
Le moins imparfait sera celui qui amoindrira le plus les effets du rayonnement obscur. Le calorifère Geneste y atteint jusqu'à un certain point à l'aide de son enveloppe double renfermant une couche de sable et de son réservoir d'eau à la partie supérieure. Mais la cheminée Douglas-Galton (ou mieux Belmas), qui satisfait aussi au besoin d'économie et verse de l'air chaud dans la salle, a sur les précédents cet énorme avantage de supprimer tout rayonnement sombre et de compléter le chauffage et la ventilation par un foyer découvert.
