OXYGÈNE

CENDRES

(Ebelmcn.)

Le charbon de bois brûle à l'air sans flamme, sauf une petite flamme bleue, due à la combustion de l'oxyde de carbone, et peut fournir un échauffement prolongé.

Le charbon de tourbe est poreux; il brûle facilement et lentement à cause des cendres qui s'accumulent à sa surface; des morceaux de ce charbon, séparés d'un foyer, continuent à brûler jusqu'à ce que tout le carbone ait disparu. Dans le Nord, on l'obtient par la carbonisation en meules, comme le charbon de bois dans les forêts.

La quantité de chaleur qu'il dégage par la combustion est très variable,

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à cause des différences dans la proportion de cendres. Le charbon de tourbe d'Essonnes, sur 100 parties, donnant 18,2 de cendres, aune puissance calorifique moyenne de 6,600.

Le coke est le charbon particulier que produit la carbonisation ou la distillation de la houille. Il renferme toutes les matières inorganiques fixes que contenait la houille dont il provient; de plus, il retient encore, en proportions plus ou moins faibles, de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'azote.

Coke desséché à 200° (de Marsilly).

Carbone. Hydrogène. Oxygène et Azote. Cendres.

Coke n. 1 91,30 0,33 2,17 G,20

Coke n. 2 91,59 0,47 2,05 5,89 .

La valeur des cokes est d'autant plus grande que la teneur en cendres est plus faible. A 10 ou 12 p. 100 de cendres, le coke est encore acceptable; il y en a de plus mauvais.

A l'air, le coke reprend de l'humidité. Il brûle presque sans flamme et il ne peut se maintenir en ignition qu'autant qu'il est en volume un peu considérable dans un foyer; aussi, le mélange-t-on souvent de houille pour le chauffage des locaux. Celui que l'on recherche pour ce but est le coke des cornues à gaz. D'ailleurs, les houilles qui conviennent le mieux pour sa fabrication sont celles des types houilles grasses et particulièrement les houilles grasses à courte flamme. Quand on le fabrique avec des menus, on soumet ceux-ci à un lavage préalable pour diminuer la proportion de cendres.

Sa puissance calorifique (à 2 p. 100 d'eau et de 4 à 15 de cendres) varie entre 7,600 et 6,700.

Agglomérés divers. Charbon de Paris. Briquettes. — Les Chinois n'emploient la houille au naturel que pour forger. Celle qui doit servir au chauffage est réduite en poudre, broyée avec des détritus de plantes, liée avec de l'argile; le tout, pétri en boule, est séché au soleil. Nous ne faisons guère autre chose dans la préparation du charbon de Paris, des briquettes, des agglomérés de brai de Yalenciennes ; on utilise ainsi le menu et la poussière de houille invendable, qui couvre le sol tout autour des puits d'extraction et des dépôts sur les points d'embarquement. Le charbon de Paris renferme des débris de plantes sans valeur, du tan épuisé; les briquettes sont agglomérées avec du bitume ou avec du goudron de houille. Ces préparations brûlent lentement et donnent une chaleur durable ; elles se recommandent surtout par leur bon marché.

Combustibles liquides. — Cette classe ne comprend guère que le pétrole et Y huile lourde provenant de la distillation de la houille. Le pétrole ferait brèche à laloi exprimée plus haut, que tout le carbone à notre disposition est d'origine organique, si l'opinion de Mendeleef, Chancourtois, Byasson, venait à prévaloir ; suivant cette doctrine, le pétrole, dans les gisements duquel on ne trouve pas de débris végétaux, serait de provenance minérale et volcanique (Wazon).

Le pétrole pourrait fournir beaucoup de chaleur pour le chauffage quoi-

générale.]

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que son prix reste élevé dans nos pays ; malheureusement, il est d'un transport délicat et d'un maniement dangereux. Audoin, puis S. -G. Deville, ont imaginé des appareils spéciaux qui permettent de s'en servir pour les locomotives et les navires. Sa puissance calorifique est d'environ 10,000 cal.

Combustibles gazeux. — Le gaz d'éclairage ou gaz-lumière, comme disent les étrangers {gas-ligkt, .Leuchtgas), atteint à une puissance calorifique de 7,700 calories par mètre cube ou 11,000 cal. par kilogr. , si l'on a le moyen d'en condenser les vapeurs, et 9,734 calories sans condensation. C'est donc un agent de chauffage précieux ; malheureusement, à 0 fr. 30 le mètre cube, comme à Paris, il est très cher. De plus, les usines ne le livrent pas encore assez rigoureusement et assez constamment pur pour que les consommateurs soient en parfaite sécurité contre les gaz délétères qu'il peut répandre dans les appartements, l'ammoniaque en particulier (Kuhlmann), par-dessus tout l'oxyde de carbone, à moins que l'on imagine des cheminées qui donnent d'elles-mêmes toute garantie . Ce à quoi il faudra bien en arriver, penseE. Trélat (Congrès de Turin), dans un avenir qui ne peut être éloigné, attendu que l'extension de l'éclairage électrique va déposséder peu à peu le gaz du rôle de matière éclairante et en laisser de grandes quantités disponibles pour le chauffage. Comme le procédé est évidemment supérieur, au point de vue de la propreté, au chauffage par le charbon, on en usera largement, dès qu'on pourra le faire sans péril.

On l'a fait remarquer justement, son emploi présente cette économie que l'on a delà chaleur très rapidement en allumant le gaz, et qu'on peut l'éteindre instantanément dès qu'on n'en a plus besoin. 11 n'y a pas de combustible perdu.

Le tableau ci-dessous fait saisir la cherté relative des divers combustibles en usage à Paris.

D'où il résulte que le moins cher de tous les combustibles est la houille : 6 centimes les 10,000 calories. Le coke de gaz est deux fois plus cher, 12 centimes les 10,000 cal. ; le bois 3,2 fois plus, 20 centimes. Et si l'on réfléchit que, dans nos cheminées, il rayonne deux fois moins que la houille (Péclet), le bois coûte en réalité 6,4 fois plus que la houille. Quant au gaz-lumière, dont le rayonnement n'est que le tiers de celui de la houille et dont le prix est de 39 centimes les 10,000 cal., il est près de

Pouvoir Prix calorifique. du kilogramme.

Bois moyen à 30 p. 100 d'eau

Charbon de bois

Charbon de tourbe

Houille

Coke de four

Coke de gaz = 2^,35 l'hectol. de 32k,5

Agglomérés ,

Briquettes perforées

Charbon de Paris ,

Pétrole brut

Pétrole raffiné

Gaz-lumière

7,700 1e m. cub. 0,30 le m. c.

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20 fois plus coûteux que celle-ci ; et le pétrole raffiné, 30 fois plus.

Volume d'air nécessaire pour brûler les différents combustibles.

Le calcul indique (Péclet) que pour brûler:

1 kilogr. de carbone, il faut 9mc,G d'air = llkil,953 1 kilogr. d'hydrogène — 28 ,8 — = 3» ,90

L'expérience a démontré (Scheurer-Kestner et Meunier) qu'il faut augmenter ces chiffres d'un tiers. Ils deviennent, pour le carbone, 14mr. 4 = 17 kil. 479, et pour l'hydrogène, 43mc. 2 =52 kiL 34.

Sur ces bases, étant connue la composition élémentaire d'un combuslible, on peut calculer la quantité d'air qu'exigera sa combustion, 1° en multipliant la fraction qui représente la quantité de son carbone parle nombre qui représente l'air nécessaire pour brûler 1 kilogramme de charbon ; 2° en multipliant la fraction qui représente la proportion d'hydrogène libre par le nombre qui indique la quantité d'air nécessaire pour brûler 1 kilogramme d'hydrogène.

Soit un bois à 30 pour 100 d'eau, renfermant :

Carbone 0,350

Hydrogène 0,042 ou 0,005 hydrogène libre.

Oxygène et Azote 0,294

Eau 0,300

Cendres 0,01 i

On trouvera qu'il faut, en supposant que les 2/:1 seulement de l'oxygène sont consommés :

En volume 5,256

En poids 0,379 d'air pour brûler t kil. de bois.

Dans de pareilles conditions, le volume des gaz produits serait de 9mc, 468 à 150°, et 12rac,822, s'ils sortent à 300".

Températures produites par la combustion de différents combustibles . — C'est un calcul fort complexe et un point sur lequel on n'a pas encore de données exactes. Aussi ne reproduisons-nous pas le tableau de Wolpert (cité par Wiel et Gnehm), dans lequel se trouve inscrit le nombre de degrés que peuvent fournir le bois, le charbon, le coke, etc.

Deux faits considérables déroutent les calculs, à savoir le rayonnement et la dissociation, phénomène découvert par Sainte-Glaire Deville.

Le calcul indique 1439° comme la température maxima fournie par l'hydrogène et 1758° comme température maxima de la combustion du carbone. Sur ces données, celle du protocarbure d'hydrogène est de 4 461°.

Bien que nos combustibles usuels renferment, en outre du carbone et de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'azote, de l'eau hygrométrique et des cendres, on peut à la rigueur négliger ces éléments associés, dont les uns s'ajoutent au rayonnement et d'autres aux gaz qui résultent de la combustion, pour calculer la température maxima qu'il est possible d'obtenir d'un kilo-, gramme d'un combustible quelconque. La température maxima calculée

générale.]

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pour le gaz d'éclairage est égale à 1477°. La température réelle est peut-être plus élevée, puisque Schlœsing a pu, au moyen du gaz d'éclairage et de l'air, fondre le fer, dont le point de fusion est entre 1500° et 1600°. La température maxima de la houille grasse maréchale est de 1751° ; celle de la houille grasse à longues flammes 1825°.

Il est clair que l'on élèvera la température maxima si le combustible et l'air sont eux-mêmes chauffés au préalable. Le même résultat s'obtient en élevant la pression.

2° Appareils de chauffage. — Le chauffage doit remplir des conditions générales, que nous indiquerons avant de décrire les appareils en usage.

Wiel etGnehm rapportent ces conditions aux quatre chefs suivants :

a. Le degré de température. — Ce n'est pas se compromettre, mais c'est rester dans un certain vague, que de réclamer du chauffage le degré de température que l'expérience a démontré le plus favorable à la santé. Il est évident à première vue que ce degré ne saurait être le même pour tous les âges, pour tous les individus, pour toutes les circonstances. Les malades ont besoin d'un degré plus élevé que les hommes sains ; les enfants et les vieillards plus que les adultes ; l'homme de cabinet, immobile et d'une haute susceptibilité tégumentaire, plus que les ouvriers des ateliers.

Les auteurs que nous venons de citer indiquent comme avantageux : 18 à 20 degrés centigrades, dans les pièces de séjour, et 15° dans la chambre à coucher. Il nous paraît y avoir là quelque tendance à l'exagération. Roth etLex mettent entre 10° et 20° la température convenable à des individus jeunes et sains, tels que les soldats. Dans les hôpitaux militaires français on cherche à rester entre 14° et 16°.

Les températures faibles ou même basses ne sont pas aussi dangereuses pour les malades qu'on le croyait autrefois. L'expérience des guerres de Crimée et de France (1870-1871), la pratique de Pirogoff, Baerwindt (1866), de L. Le Fort, de Ch. Sarazin, ont démontré que les malades et blessés guérissent sans encombre sous la tente, à des températures voisines de zéro. Pendant le rigoureux hiver de 1879-1880, dans nos salles de l'hôpital militaire de Lille, d'ailleurs mal outillé pour le chauffage, on a été plusieurs semaines sans pouvoir obtenir autre chose que des oscillations du thermomètre entre 5° et 10°. Nous ne nous sommes pas aperçu que les affections traitées (maladies internes) en fussent influencées défavorablement, ni qu'il en résultât d'autres chez les convalescents. Quelques auteurs font même remarquer que le froid peut être utile aux affections hyperthermiques, fièvres continues et inflammations thoraciques. Comme la même éventualité ne se présente pas pour les maladies chroniques et les convalescents, on a suggéré de distribuer inégalement la chaleur dans l'hôpital ou même dans chaque salle, de façon à réchauffer ceux-ci et à refroidir les autres.

Il est certain que le surchauffement dans les locaux habités est fâcheux et provoque précisément les accidents que Ton voulait éviter. Comme les hauts degrés de température ne peuvent être maintenus et que, d'ailleurs, les individus sont appelés à se retrouver dans l'air froid en sortant d'un

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milieu chauffé à l'excès, les conditions de la répercussion thoracique ou intestinale se trouvent posées. Il est d'expérience vulgaire que le séjour prolongé dans une chambre bien chaude rend extraordinairement frileux ceux qui l'ont pratiqué.

La chambre à coucher n'a guère besoin de chauffage, si ce n'est d'une façon intermittente, pour l'assécher et, par les grands froids, pour emmagasiner un peu de calorique dans ses murailles et ses meubles : « décrudir l'air, » comme on dit. Le corps étant couvert, il n'y a pas d'inconvénient à ce que la face soit dans un air vif et que les poumons le respirent.

b. Légalité de température quant au temps et quant à V espace. — On suppose que réchauffement par introduction d'air chaud est plus capable d'égaliser la température dans tout l'espace à chauffer que la chaleur de rayonnement. C'est, néanmoins, une illusion de croire que le rayonnement est plus énergique dans le sens perpendiculaire que dans le sens horizontal ; la réalité est .que le rayonnement s'exerce dans tous les sens, mais il y a plus de chaleur au-dessus d'un foyer que latéralement, à cause des gaz chauds qui se dégagent de la combustion et s'élèvent. 11 est vrai que les cheminées ordinaires ne savent pas mettre à profit cette grande quantité de calorique et que, de plus, on adosse régulièrement les foyers à un mur, de telle sorte que les trois quarts du pouvoir rayonnant sont annulés. Mais, si l'on a le froid sur les pieds avec le chauffage par foyers rayonnants, ce n'est pas que le rayonnement n'ait lieu horizontalement; c'est simplement parce que l'air froid du dehors, entré par toutes les fissures, roule sur le plancher en vertu de sa pesanteur spécifique.

On cherche soigneusement à égaliser aussi la température relativement au temps, au moins dans les salles d'hôpital. Gela n'a pas toute l'importance qu'on semble y attacher, et l'économie de combustible y est probablement plus intéressée que l'hygiène. La nature, en effet, même dans la saison la plus tempérée et sous les climats les plus heureux, ne nous offre pas une invariabilité thermique absolue. Dans les appartements, nous profitons, lorsque le chauffage est interrompu, de la chaleur développée alors qu'il fonctionnait, de même que la nuit bénéficie encore de la chaleur versée par le soleil pendant le jour. Ici, c'est la terre qui a emmagasiné du calorique et le rend à l'air; dans nos demeures, ce sont les parois, les meubles, qui le collectionnent et nous le distribuent longtemps encore après que le chauffage a cessé. Ajoutons que les individus eux-mêmes font de la chaleur et en répandent dans les pièces où ils séjournent. Un adulte produit environ 170 calories par heure (Hirn etGavarret).

c. L'état hygrométrique de Vair. — Le chauffage ne doit pas dessécher l'air des appartements. Nous avons dit précédemment comment réchauffement de l'air le raréfie plus encore qu'il ne le dessèche, et nous avons fait soupçonner que la raison du malaise dans l'air chaud peut être là. Cependant, il est incontestable (voy. page 460) qu'un air à demi-saturation à 0° devient relativement sec s'il passe de 0° à 15° sans qu'il lui soit fourni un supplément d'humidité. C'est la conséquence de sa capacité de saturation plus grande à 15° qu'à zéro. Dès à présent, l'on peut dire que réchauffement de

générale.]

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l'air par contact est bien plus propre à produire cet effet que le chauffage par rayonnement, qui agit sur les corps situés aux environs du foyer, sans influencer notablement l'air interposé, que le calorique traverse simplement.

Réciproquement, le chauffage ne doit pas être une cause de sursaturation hygrométrique. Le cas se présente lorsque le chauffage a lieu par introduction d'air à une température fort au-dessus de celle qu'on veut avoir dans la pièce. Cet air très chaud et très capable d'humidité se trouve sursaturé parle refroidissement qu'il éprouve en arrivant à destination et précipite une partie de sa vapeur.

d. Les impuretés qui peuvent être occasionnées par le chauffage. — Les matériaux combustibles, avant môme leur utilisation, peuvent être une cause de poussières et d'émanations plus ou moins offensives, lorsque le chauffage se fait par l'intérieur des appartements et qu'il faut, ou bien avoir une réserve de ces matières dans la pièce, ou bien renouveler le chargement du foyer par une provision apportée du dehors à chaque fois. Ce désagrément est plus sensible encore au moment de l'extraction du coke des houilles grasses, des escarbilles d'une houille quelconque, de la désobstruction des grilles, du nettoyage des foyers et des tuyaux, du tisonnage que nécessite l'emploi des houilles pâteuses. C'est l'inconvénient majeur, dit le médecin principal Dauvé, des calorifères Geneste employés à l'hôpital militaire de Bourges, et que l'on a, par mégarde, chauffés avec la houille de Commentry pendant l'hiver 1879-1880.

Mais le suprême danger consiste dans le mélange à l'air de nos habitations de gaz toxiques, provenant sans doute des combustibles, mais dus essentiellement à ce que l'imperfection des appareils en permet la formation par suite de combustion incomplète, ou ne les enlève pas aussitôt qu'ils sont mis en liberté. Les plus redoutables de ces gaz sont : Voxyde de carbone, qui peut naître de presque tous les genres de combustible, qui tue à la dose de quelques centièmes ou même de quelques millièmes et, dans tous les cas, tue en peu de temps un nombre considérable de globules sanguins : la moitié en une demi-heure à la dose de (Gréhant), le quart à la dose de \ X ammoniaque, dont le gaz d'éclairage mal purifié retient toujours des proportions notables (Kuhlmann); l'acide cyanhydrique, qui peut résulter de la combustion de ce même gaz et, selon Eulenberg, de celle du charbon de tourbe.

On sait que les accidents d'intoxication carbonée sont produits en réalité par la vapeur de charbon, dont l'élément toxique est tout d'abord l'oxyde de carbone, mais qui contient en outre de l'acide carbonique, quand elle provient du charbon de bois, de l'acide sulfureux et même de l'hydrogène sulfuré quand c'est la houille qui la fournit, de l'acide sulfureux et de l'ammoniaque, dans la combustion de divers charbons de terre.

Les moyens préventifs sont des appareils assurant : 1° une combustion parfaite; 2° une évacuation active des gaz de combustion; ajoutons une ventilation généreuse des locaux.

Modes d'action du chauffage. — Les individus présents dans un local peu-

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vent être chauffés par le contact de l'air chaud, ou par le rayonnement : a, d'un foyer nu; p, d'une surface métallique ou autre, chauffée directement ; y> des surfaces des parois ou des meubles, chauffées elles-mêmes par rayonnement. Le rayonnement des foyers ouverts s'appelle aussi lumineux; les autres sombres.

L'air, à peu près dépourvu de conductibilité (voy. page 461), ne s'échauffe que par contact et, à distance, par convection. Sa chaleur spécifique est faible (0,238 entre 10° et 100°). Il ne peut lui-même échauffer que par contact, puisque, n'ayant pas de surface, il ne rayonne pas.

Le rôle du rayonnement dans le chauffage ne dépend pas seulement du pouvoir rayonnant des corps, mais aussi et tout d'abord du calorique qu'ils peuvent recevoir. Nous avons déjà établi quelques données relatives à la conductibilité et au pouvoir rayonnant de divers corps, lorsqu'il s'est agi des relations calorifiques entre la terre, l'eau et l'atmosphère ; ce qui va suivre s'applique plus spécialement aux habitations.

La chaleur se propageant par vibrations (Rumford), les substances dures, compactes, ont un pouvoir conducteur plus grand, et les matières légères, grenues, pulvérisées, une conductibilité plus faible. Le pouvoir conducteur du molleton, de l'édredon, du coton, du papier, varie de 0,024 à 0,05. Les matières pulvérulentes viennent après: sables 0,27 ; brique en poudre 0,130; craie en poudre 0,086; cendres de bois 0,060 ; coke pulvérisé 0,16 ; charbon de bois 0,079.

Pouvoir de conduction des vibrations calorifiques (Pcclet).

Cuivre

Fer

Zinc

Étain

Plomb

Charbon de cornue . . .

Marbre grain fin

— gros grain . . .

Pierre calcaire, grain fi

— moyenne

— gros grain

Plâtre fin, gâché

— ordinaire

Terre cuite 0,65

Sapin suivant les fibres 0,17

— perpendiculaire 0,093

Chêne — 0,21

Noyer — 0,10

— suivant les fibres 0,17

Liège 0,145

Caoutchouc 0, 1 7

Gutta-percha 0,172

Verre lourd 0,88

— léger 0,75

Air stagnant 0,04

La quantité de chaleur par rayonnement, par mètre carré et par heure, est indépendante de la forme et de la grandeur du corps, pourvu que la surface n'offre pas de parties rentrantes; elle ne dépend que de la nature de la surface et de l'excès de sa température sur la température extérieure (Wazon). Elle est représentée par la formule Q = R + A, dans laquelle A exprime la perte par le contact de l'air avec les parois. Cette perte a la valeur 3 ou 6 ; c'est cette dernière que Wazon adopte : voici la valeur de R pour différentes matières :

générale.]

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Pouvoir rayonnant (valeur de R).

Cuivre rouge 0,1G

Zinc 0,24

Laiton poli 0,25

Étain 0,21

Tôle polie 0,45

— plombée 0,65

— ordinaire. .

— oxydée

Fonte neuve

— oxydée....

Verre

Craie en poudre

Charbon en poudre 3,42

Sable fin 3,62

Peinture à l'huile 3,71

Papier peint 3,77

Noir de fumée 4,01

Pierre calcaire 3,60

Plâtre 3,60

Rrique 3,60

Bois 3,60

Étoffes de laine 3,68

Eau 5,31

Huile 7,24

Ces données ont servi à Péclct pour calculer la valeur M des pertes de chaleur, en calories, par mètre carré de murailles et par heure :

CQ X T 2C + Qe'

C désigne le pouvoir de conduction des matériaux du mur; Q=rR -j- A; T désigne l'excès de température du local sur la température extérieure ; la lettre e, l'épaisseur du mur en mètres.

De pareils calculs, ce semble, peuvent rendre compte de la chaleur que les murailles ou les meubles, une fois chauffés, peuvent renvoyer à l'intérieur de la pièce, en supposant que la température y soit moins élevée que celle même de ces parois. 11 faut compter que les vitres laissent à peu près tout perdre et ne rayonnent rien. Avec une différence de 25° de l'intérieur à l'extérieur, suivant Péclet, on peut prendre pour quantités de chaleur transmises par mètre carré et par heure :

Pour les murs 45 calories.

— les vitres 100 —

— les plafonds 20 —

— le sol 30 —

11 semble légitime d'en conclure que le rayonnement virtuel au profit de l'atmosphère intérieure est d'autant plus important que la transmission est plus faible et que, la transmission par le verre étant 100, son rayonnement sera égal à 0; celui du sol égal à 70 ; du plafond, 80; des murs, 55.

Une pièce de 5 mèt. de largeur, 5 mèt. de profondeur et 4 mèt. de hauteur, avec deux fenêtres d'une surface de 5mi-,52 et trois portes représentant 7ni f'-,25 de surface, avec un chauffage qui fait passer les parois de 0° à 15°, emmagasine, dans des murailles de 6m,40 d'épaisseur, un plancher de 0m,30, et un plafond ordinaire, 348 1 50 + ] 6 875 + 6 660 = 371 685 unités de chaleur. Et si l'on ne prend pour la pièce que la moitié de la chaleur des murailles intérieures, ajoutée à celle du plancher et du plafond, on aura encore pour les habitants 197 500 unités de chaleur (Péclet-Hudelo).

11 est des appareils qui ne chauffent que par contact, comme ceux qui, placés hors des pièces habitées, y envoient de l'air chaud. C'est un cas particulier de ce que les Allemands appellent chauffage central (Gentralheizung) et dont nous retrouverons des formes un peu différentes de celle-ci.

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D'autres ne chauffent à peu près que par rayonnement lumineux : les cheminées, par exemple. Une troisième classe chauffe surtout par rayonnement sombre et accessoirement par contact : les poêles. — Ces deux dernières catégories comprennent les appareils que l'on établit dans les pièces mêmes : chauffage local (Localheizung). — 11 est à remarquer que l'air, qui a passé sur des surfaces de chauffe ménagées hors des locaux habités (calorifères) et a pris son calorique essentiellement par contact, a pu aussi bénéficier quelque peu du rayonnement, si son mouvement n'est point trop rapide, parce qu'on ne l'introduit jamais assez sec pour qu'il reste absolument diathermane.

Nos systèmes à circulation d'eau chaude ou de vapeur chauffent, tantôt par contact (calorifères à vapeur, tuyaux de vapeur accolés aux gaines de ventilation), tantôt par rayonnement sombre (poêles à eau chaude, à eau et à vapeur), tantôt des deux façons. Au point de vue mécanique, ils appartiennent au chauffage central alors même que l'appareil de rayonnement, dépendant de l'ensemble, est installé dans la pièce à chauffer.

Les appareils à chaleur rayonnante ont été assurément les premiers employés, et cette classe renferme encore les plus simples de tous. On leur reproche avec raison d'être les moins économiques, surtout quand il s'agit du rayonnement lumineux. Mais ils ont l'immense supériorité de ne pas modifier sensiblement l'air intérieur et, si ceux d'entre eux qui donnent le rayonnement sombre sont moins appréciés, c'est que, pour une part, ils échauffent aussi l'air par contact et lui font subir des altérations pareilles à celles que les procédés de chauffage central évitent difficilement. Des hygiénistes de premier ordre manifestent actuellement une préférence marquée pour les appareils de rayonnement lumineux; selon Em. Trélat, il faudrait les reprendre le plus possible et s'efforcer seulement de les rendre moins coûteux en leur donnant la possibilité de communiquer une part suffisante de la chaleur qu'ils perdent, aux murs, au parquet, au mobilier, des pièces. La première à utiliser de cette façon est évidemment celle de la gaine verticale par laquelle s'échappent la fumée et les gaz brûlés. Gela ne veut pas dire que le chauffage par contact ne puisse être conservé pour des cas spéciaux, les habitations collectives, les pays très froids. Le chauffage par rayonnement lumineux serait le privilège des habitations particulières.

Le mode d'action du chauffage, contact ou rayonnement, a plus d'importance au point de vue sanitaire que le procédé local ou central. Nous suivrons cependant cette dernière division pour l'étude des appareils, parce qu'elle est commode.

Chauffage local. — Nous commencerons par les appareils les plus simples.

Quelques tribus arriérées, ou très pauvres, comme les habitants du bas Danube, suivent encore le procédé de chauffage qui consiste à allumer un foyer au milieu de la pièce habitée, sans aucun appareil ; la fumée s'échappe par où elle peut. Il n'est guère utile de faire remarquer combien ce mode

générale.]

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de chauffage est désagréable, irritant pour les muqueuses oculaire et nasale, dangereux même par l'inspiration des gaz de la combustion. A vrai dire, ces malheureuses huttes à fumée (Rauchkatten) sont assez mal closes pour que l'air extérieur s'y introduise largement. Au besoin, on pratique un trou à fumée dans le toit.

En compensation, ce système, qui a été longtemps celui des Grecs et des Romains, habitants de pays où le besoin d'un chauffage sérieux se fait rarement sentir, a l'avantage d'utiliser presque toute la chaleur produite.

Braseros. — Ce mérite est également celui du brasero, que l'on conserve encore en Italie, dans le sud de la France, en Espagne et sur quelques points de l'Amérique. Là, on n'a guère besoin que de se réchauffer rapidement la superficie du corps, le visage et les mains ; comme il n'est pas nécessaire d'échauffer l'atmosphère de la pièce, le brasero n'est pas en permanence ; il comporte même l'ouverture de la porte et des fenêtres. Autrement, ce serait une cause de haute insalubrité, tant par la consommation d'air que par la production de gaz asphyxiants ou toxiques. Le roi d'Espagne Philippe III en est mort, et peu s'en est fallu que son successeur moderne. Alphonse, n'éprouvât le même sort, à Avila, en faisant son entrée dans son royaume.

Ce qu'on brûle d'ordinaire dans les braseros, c'est du charbon de bois ou de la braise; l'un et l'autre épargnent aux habitants la fumée, mais consomment l'oxygène de l'air intérieur (1 kil. de charbon épuise, pour brûler, tout l'oxygène de 9 m. cub. d'air). Toutefois, le réel danger vient de la production d'oxyde de carbone, qui a lieu avec le charbon en fragments beaucoup plus qu'avec la braise ou le charbon en poudre, parce que ceux-ci brûlent lentement.

Le. brasero est portatif. En raison de la même propriété et, malheureusement aussi, de l'aptitude commune à créer le danger d'intoxication par l'oxyde de carbone, on peut rapprocher de cet appareil commode et économique tous les poêles ou calorifères portatifs et sans tuyau, calorifère Phénix, calorifère Mousseron, les chaufferettes au charbon de Paris, usitées quelquefois dans les voitures publiques et très en vogue chez les femmes de certaines professions. Nous y ajouterons le poêle américain, également portatif, qui a un tuyau destiné à être mis en communication avec une cheminée, mais dont le tirage reste nul si la cheminée elle-même tire mal, soit par défaut de construction, soit simplement par le fait d'une très basse température dans son intérieur. La Société de médecine publique a été saisie récemment d'accidents attribuables à l'emploi de ces engins de chauffage.

Le poêle américain consiste en un cylindre à double enveloppe, dont la partie intérieure est occupée par une colonne de coke en petits fragments et dont l'autre partie, qui communique par le haut avec la première, laisse redescendre les gaz provenant de la combustion jusqu'à un tuyau de sortie fixé assez bas dans les flancs du poêle et mis en communication avec une cheminée ordinaire d'appartement. Le cylindre se charge par la partie haute et est ensuite bouché au moyen d'un couvercle pesant qui s'enfonce dans une rainure pleine de sable fin. On allume le poêle en plaçant dans le conduit, à la base de la colonne de coke, une pelle rem-

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plie de charbon de bois incandescent (E. Boutmy). Dans ces conditions, le tirage est assez faible pour que le coke brûle très lentement; s'il était fort, le poêle deviendrait rouge. Mais justement, ce faible tirage, qui fait l'économie de l'appareil, assure une combustion incomplète du coke et le retour de GO2 produit à l'état d'oxyde de carbone. Au sortir du tuyau du poêle américain, selon Boutmy, les

gaz sont :

Volume.

Oxyde de carbone 10,7050

Acide carbonique 9,3400

Acide sulfureux 0,0004

Azote, hydrogène, vapeur d'eau 73,9540

Total J 00,000

L'oxyde de carbone peut refluer dans l'appartement si, pour une raison ou pour une autre, il y a refoulement des gaz dans la cheminée. 11 s'échappe même par la rainure du couvercle, si la couche de sable n'est plus suffisamment épaisse. C'est Jà un engin dangereux qui a déjà fait des victimes, quelques-unes éclatantes, et qu'il faut radicalement condamner.

Le gaz-lumière, brûlant dans l'intérieur d'un appartement, est un réel moyen de chauffage; il est môme économique lorsqu'il fournit l'éclairage en même temps. Avec les becs ordinaires, la combustion est assez complète pour qu'il n'y ait pas d'oxyde de carbone produit; Gréhant a, d'ailleurs, démontré que celui du gaz est l'élément qui brûle le mieux, avec une alimentation d'air suffisante. Péclet estime qu'il faut introduire 53mc, G d'air neuf par chaque mètre cube de gaz brûlé (1 kilogr. de gaz produisant 2 kil. 057 d'acide carbonique et 2 kil. 043 d'eau). Ce chauffage serait avantageux dans le cas où il faudrait échauffer très rapidement l'air d'un grand espace fermé, ou encore quand le chauffage est très intermittent. Si l'on veut s'en servir dans des foyers ouverts ordinaires, on économise le nettoyage des tuyaux ; mais comme on ne peut alors laisser arriver un grand afflux d'air au foyer, sous peine de perdre la meilleure part de la chaleur produite, la vapeur d'eau se condense sur les parois de ces tuyaux et ne tarde pas à ruisseler. Le chauffage au gaz est toujours cher et crée le danger d'asphyxie ou d'explosions terribles.

Yanderkelen a présenté au Congrès d'hygiène de Bruxelles (1878) un appareil de chauffage au gaz, qui a paru à Du Mesnil ne dégager ni odeur ni humidité et dont la figure 104 (coupe) indique aisément le fonctionnement.

Cheminées. — Le trou dans le toit de la cabane, au-dessus du foyer allumé au milieu du sol de la pièce, est évidemment l'origine de la cheminée. On s'est même placé dans des conditions remarquablement bonnes, dès qu'on a allongé le toit en un cône percé au sommet, puisque ce cône devenait un réel ventilateur. 11 est clair, d'ailleurs, que le foyer central rayonnant dans tous les sens et permettant aux hôtes de s'asseoir autour, était un bon moyen d'utiliser beaucoup de la chaleur produite. On présume que c'est au onzième siècle qu'en France on établit le foyer contre un des murs de l'habitation; à cette époque, au moins, le fond du foyer était en demicercle, le foyer était surmonté d'une hotte conique aboutissant à un tuyau

générale.]

L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

cylindrique, dont le demi-diamètre était en saillie sur le nu du mur intérieur, excellent moyen de profiter encore de la chaleur des gaz emportés dans le courant ascendant. Joly fait remarquer avec raison que c'est « en haut du foyer » qu'il y a le plus de chaleur. Actuellement, on applique ce principe dans les chambres de combustion, où les gaz à hrûler sont maintenus très chauds, au-dessus du foyer, pendant toute la durée de la combustion. Un grand nombre de foyers dont le rendement était défectueux ont été améliorés rien qu'en abaissant leurs grilles et leur cendrier (Wazon).

L'architecte français Savot (1624) passe pour l'inventeur du principe de la récupération de la chaleur des foyers , au moyen de réchauffement de l'air par contact. Un autre Français, Nicolas Gauger, avocat (1714), inventa la cheminée qui réalise à la fois les trois modes par lesquels un foyer peut donner de la chaleur :

rayons directs, rayons réfléchis, échauffement de l'air par contact ; ce que l'auteur appelait transpiration. Savot et Gauger avaient même eu l'idée de deux prises d'air extérieur, l'une pour faciliter la combustion et activer le tirage, l'autre pour renouveler l'air de la pièce d'une manière rationnelle. Ch. Joly estime que depuis lors aucun progrès notable n'a été fait dans le chauffage domestique et que les milliers

de brevets pris dans ces derniers temps n'ont été que leurs idées reproduites sous d'autres formes. Ainsi, la cheminée Belmas, dite aussi de Douglas-Galton.

Fig. 104. — Appareil Vanderkelen pour le chauffage au yaz (*).

Le mot cheminée, en France, a le tort de s'appliquer également au foyer, au cadre en marbre ou d'autre madère qui le circonscrit, à la tablette môme, et au tuyau de fumée. La langue allemande fait la distinction de l'appareil proprement dit (Kamin) et du tuyau d'évacuation des gaz et de la fumée (Schornstein). Nous tâcherons de ne pas laisser s'établir de confusion dans l'esprit du lecteur.

Une cheminée est essentiellement un appareil dans lequel peut être allumé un foyer ouvert et surmonté d'un tuyau pour l'évacuation de la fumée et des gaz brûlés. Un trop grand nombre d'architectes de nos maisons ont pris cette définition à la lettre et nous ont ménagé, sous apparence de cheminée, ce que Joly décrit en quelques lignes humorisli-

(*) A est le tuyau d'alimentation du gaz, qui brûle en B avec mélange d'air et chauffe même presque au rouge le cône C Les produits nuisibles de la combustion s'échappent par D dans la cheminée. Par le canal E s'introduit l'air, soit de L'appartement, suit du dehors; l'air chauffé dans la chambre C s'échappe eu F.

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ques : « de petites boîtes carrées en métal et en poterie avec deux ouvertures, l'une placée en avant pour y déposer du combustible, l'autre placée en liaut, pour diriger sur le toit, par une cheminée qui fume, 95 pour 100 de ce combustible. Elles ont pour effet d'envoyer à l'extérieur l'air chaud de l'appartement et d'attirer à sa place, sous la forme la plus perfide, c'est-à-dire par des fentes et des courants resserrés, une grande quantité d'air froid, qui nous arrive de la manière la plus fâcheuse, par les pieds. Pour compléter l'appareil, nos pères y avaient ajouté un paravent pour gêner la circulation dans l'appartement. »

Dans leur plus grande simplicité, les cheminées ont deux avantages : 1° elles ne chauffent que par rayonnement, à l'aide d'une chaleur qui traverse l'air sans le modifier; les parois de la cheminée n'y changent rien, elles réfléchissent seulement d'une façon plus ou moins avantageuse le calorique produit par le loyer; 2° elles procurent aux hôtes de la pièce la vue réjouissante du feu, l'agréable sensation d'une chaleur vive sur les parties nues, que l'on prend à la dose qu'on veut par un simple déplacement, sans être enveloppé par une atmosphère tiède et énervante.

Par contre, on leur reproche, ainsi qu'on l'a vu dans le réquisitoire sommaire cité plus haut, 1° de ne chauffer que les individus rapprochés du foyer et que la face antérieure de leur corps ; 2° de perdre la proportion de beaucoup la plus grande du calorique, au moins 90 pour 100, de telle sorte que la cheminée consomme cinq fois autant qu'un poêle ordinaire pour produire le même effet; 3° d'attirer les courants d'air, particulièrement sur les pieds des personnes présentes; 4° de ne pas donner une chaleur durable, puisque le rayonnement ne s'exerce bien qu'autant que le feu llambe ou que les braises sont ardentes; 5° de fumer au moindre vent.

On ne saurait dire que ces reproches ne soient pas fondes ; mais quelques-uns d'entre eux peuvent être atténués, ou n'ont pas l'importance qu'on leur attribue, ou bien la circonstance incriminée porte avec elle sa compensation. Ainsi, la mauvaise économie est compensée par la supériorité des qualités de l'air ; l'intermittence du chauffage est plus conforme aux allures naturelles de la thermalité atmosphérique que la continuité ; il n'est pas absolument exact que le rayonnement des foyers ne chauffe que la face antérieure des personnes rapprochées de la cheminée; car les parois de la pièce s'échauffent aussi et rendent du calorique aux individus, même après que le chauffage a cessé. Quant aux courants des fissures et aux cheminées qui fument, il n'est pas extrêmement difficile de parer aux uns par des ventouses et des gaines d'accès de l'air, d'améliorer les autres par une construction rationnelle ou des correctifs peu compliqués; sans compter que le premier perfectionnement est déjà une garantie d'un meilleur tirage.

Les cheminées fument pour plusieurs raisons, déjà indiquées en partie par Franklin, dont la première est précisément qu'il entre dans la pièce un volume d'air moindre que celui qui s'élève dans la cheminée. Le remède est tout indiqué : diminuer le calibre de la cheminée ou établir une ventouse d'accès suffisamment large. La seconde raison réside dans la température

générale, j

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trop faible de l'air dans la cheminée ; Ch. Joly fait remarquer que, dans les foyers carrés, il s'introduit par les angles de l'air froid qui ne peut servir qu'à refroidir les gaz de combustion ; il faut donc obliger l'air qui entre à arriver sur le combustible et non au-dessus, l'échauffer même au préalable en l'introduisant par-dessous l'âtre. Pour cela, on arrondit les angles du foyer, on le rétrécit môme latéralement et supérieurement; dans l'urgence, on abaisse un tablier qui empêche l'air de pénétrer par en haut. La troisième cause provient de la trop faible hauteur du tuyau ; l'inégalité de densité de la colonne intérieure et de l'extérieure n'est pas assez prononcée ; le remède est l'exhaussement du tuyau.

La quatrième et la cinquième cause ne dépendent pas de la construction à proprement parler des cheminées ou des foyers.

La quatrième résulte de l'action de plusieurs foyers les uns sur les autres, lorsqu'ils sont placés dans des appartements communiquants et mal ventilés. On fait, par exemple, du feu dans un seul ; l'air extérieur pénètre par les autres cheminées; si tous sont allumés, celui dont le tirage est le plus fort l'emporte sur les autres et détermine un retour de la fumée dans ceux-ci. Dans ces circonstances et toutes celles du même genre, le remède est de donner à chaque pièce une ventilation suffisante.

La cinquième consiste dans la communication de plusieurs tuyaux de cheminée les uns avec les autres. Le fait est réalisé dans la construction des « tuyaux unitaires » d'Allard et Mousseron, qui réunit dans une gaine unique à large section (0m,U3 pour six cheminées) toutes les cheminées d'une maison et même de plusieurs maisons. Les choses marcheraient bien si toutes les cheminées brûlaient à la fois d'un feu égal et énergique ; mais l'on conçoit qu'avec l'inégalité de température de l'une à l'autre, qui est le fait le plus commun, il se produit une insuffisance de tirage et des courants renversés. C'est ce qui a fait abandonner à Paris ce système essayé il y a une quinzaine d'années.

La sixième cause qui fait fumer les cheminées réside dans l'action du soleil et des vents directs ou réfléchis. On y pare au moyen des capes à vent décrites plus haut (page 433).

Enfin, une dernière cause est spéciale aux cheminées ventilatrices, combinant le chauffage par l'air chaud avec le rayonnement, et à la rigueur aux calorifères vrais. Quand il y a autour ou au-dessus d'un foyer un espace dans lequel l'air à déverser dans la pièce doit s'échauffer, si la communication n'est pas rigoureusement interdite entre cet espace et le tuyau de fumée, il peut se faire que l'air échauffé soit aspiré dans celui-ci ou qu'inversement les gaz brûlés soient attirés dans l'espace de chauffe, selon l'intensité relative des appels. Le premier cas n'a que l'inconvénient d'une perte de combustible; il se présente avec les grands calorifères à puissant tirage, quand les joints des tuyaux et gaines ne sont pas tout à fait étanches. Mais, dans les cheminées ventilatrices et les poêles ventilateurs, il peut arriver que la vitesse d'écoulement de l'air brûlé soit très faible, par étroitesse du tuyau ou ventilation insuffisante, et que la vitesse d'écoule-

Ahnould. — Hygiène. 31

DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES

[Hygiène

ment de l'air échauffe soit plus grande; le second cas se présentera, si les joints ne sont pas absolument étanches, et le grave inconvénient de la pénétration de gaz asphyxiants dans la pièce habitée aura lieu. La cause du mal indique suffisamment le moyen d'y obvier.

Malgré les objurgations des physiciens et des calculateurs qui ne visent qu'à l'économie, on ne remplacera pas les cheminées en France par le chauffage « triste et peu salubre » (Ch. Joly) des peuples du Nord. Ce serait un véritable malheur pour l'hygiène, et il n'est pas sûr que l'art et le confort n'y perdent également; la cheminée est un meuble et peut être une œuvre de goût. Il y a donc toutes sortes de bonnes raisons pour chercher à lui donner toutes les améliorations dont elle est susceptible. Et il en est beaucoup de cet ordre.

Envisageons d'abord la perte de combustible. L'ouverture d'une cheminée ordinaire, à foyer carré, accolée à la muraille, laisse arriver dans l'appartement à peu près le quart de toute la chaleur rayonnée par le combustible. Mais déjà cette chaleur rayonnée n'est que le quart de la chaleur dégagée par le bois, la moitié pour la houille et le coke. La chaleur utilisée n'est donc que de 6 p. 100 (bois) ou 12 p. 100 de toute la chaleur produite.

Les dispositions prises par les divers constructeurs pour obvier à l'excessive dépense de combustible se résument en : 1° celles qui ont pour but de rendre le rayonnement plus étendu et plus efficace ; 2° celles qui le complètent par l'air chauffé à l'aide du foyer et de son tuyau de fumée.

Pour atteindre à la première condition, Joly conseille, comme il a été dit, d'arrondir les angles du foyer, d'incliner en avant le bord supérieur de la paroi du fond, de manière à supprimer les rayons qui se dirigent inutilement en haut, et surtout de faire entrer par-dessous le foyer l'air d'alimentation du feu, préablement chauffé par sa circulation dans l'appartement. On était arrivé autrement à obtenir des effets de chauffage plus accentués, à l'aide « des cheminées à la prussienne » ou cheminées-poêles, qui combinent le foyer ouvert au poêle, le rayonnement lumineux au rayonnement sombre. En Angleterre, où le bon marché de la houille et les habitudes nationales font conserver la cheminée et la grille à charbon, on s'est efforcé d'aider au pouvoir rayonnant par des surfaces polies, en même temps qu'on alimente le foyer par-dessous. La figure 105 montre un des perfectionnements appliqués à la grille classique.

Un moyen tout indiqué, c'est d'avancer notablement la cheminée dans la pièce, comme le faisaient nos pères. Rumford, en 1796, appliqua cette idée à la cheminée qui porte son nom. Bronzac, récemment, rendit le foyer mobile et susceptible d'être avancé ou reculé dans la pièce. Franklin (1745) avait imaginé de disposer comme une S couchée le tuyau d'évacuation des gaz; dans la première anse, se trouvait une gaine verticale avec une bouche de chaleur à sa partie supérieure et communiquant avec une prise d'air extérieure ; c'est déjà un essai d'introduction méthodique d'air chaud ; mais la seconde anse et la dernière branche verticale de l'S chauffaient

générale.]

L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

seulement la paroi enveloppante de la cheminée. En 1793, le marquis de Montalembert répéta d'une façon plus expresse et plus exclusive cet échauffement d'une maçonnerie par le tuyau de fumée replié plusieurs fois sur lui-même. Il semble que le résultat dût être cet emmagasinement de chaleur dans la paroi et ce rayonnement obscur, mais très doux, d'un mur chauffé en briques ou en pierres, que l'on ne saurait qu'approuver et qui est justement un des mérites et une compensation du chauffage par les cheminées.

Les cheminées modernes visent toutes à ajouter au foyer ouvert le chauffage de l'air par contact et la combinaison de la ventilation avec le chauffage. L'effet est obtenu par l'enveloppement du foyer et du tuyau de fumée dans une deuxième gaine où vient s'ouvrir le canal, pratiqué sous le plancher, qui prend l'air à l'extérieur ; cet air échauffé par contact se déverse dans l'appartement à une certaine hauteur et revient encore chaud, après avoir servi à la respiration, alimenter le foyer. « La section des ventouses, dit Joly, doit être combinée de telle sorte que l'air neuf introduit fasse équilibre à l'air ascendantdelacheminée. »Or,dans les pièces ordinaires, pour faire passer 100 mètres cubes par kilogramme de bois brûlé, il faut une ouverture circulaire de 3,5 à 4,5 décimètres carrés au tuyau de cheminée ; 7 décim. carrés au plus, tant qu'on veut le faire en poterie. Si l'on admet que la cheminée brûle 2 kilogrammes à l'heure, et évacue 200 mètres cubes, il est évident que ce volume d'air ne peut passer aisément et sans vitesse exagérée par une ventouse de 0°°,20 sur 0m,10, comme on en fait souvent, avec cette circonstance aggravante que la grille qu'il faut placer à l'ouverture rétrécit de moitié l'orifice réel. Avec une ventouse de 0m,30 sur 0m,20, et une vitesse de 1 mètre à la seconde, il passe par heure 0,,iq,06 X 1 mètre X 3600" =216 mètres cubes.

On s'y est pris de différentes façons pour assurer et étendre le contact de l'air à chauffer avec les surfaces chauffées par le foyer. Tantôt, on a donné au tuyau de fumée les inflexions multiples dont il vient d'être parlé; tantôt, on fait passer l'air extérieur dans un ensemble de tubes situés en plein foyer, verticaux (Leras, 1855) ou recourbés ou encore inclinés ; cette dernière disposition caractérise la cheminée Fondet, naguère en vogue, et à laquelle on reproche aujourd'hui de carboniser l'air et de ne pas ventiler suffisamment; tantôt, on établit une véritable chambre de chauffe au-dessus du foyer, et l'on arme la surface de chauffe (métallique), de nervures, qui ont le double avan-

484 t)ES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. [Hygiène

tage de multiplier cette surface et d'empêcher le métal de rougir. Ces deux

Fig. 106. — Cheminée (système V.-Ch. Joly). Élévation.

Fig. 107. — Cheminée (système V. Ch. -Joly). Coupe latérale.

dernières dispositions, avec quelques autres, avantageuses aussi, distinguent la cheminée Joly (fig. 106), que nous allons décrire brièvement.

générale.]

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« Le foyer Joly, représenté fig. 107 et 108, se compose d'une enveloppe en fonte occupant les trois faces de Pâtre et ayant en section horizontale la forme d'un trapèze dont les angles sont arrondis; les trois faces se réunissent à la partie supérieure, en se rétrécissant et y réservant un orifice rectangulaire pour le départ de la fumée. Cet orifice communique soit directement à la cheminée, soit à un coffre ou tambour supérieur muni de chicanes mobiles destinées à former une surface de chauffe utilisable. Cette dernière disposition est représentée en coupe dans la figure 106. La partie supérieure du coffre en fonte formant le foyer proprement dit est munie de cannelures destinées à augmenter la surface de chauffe, et la partie extérieure de la coquille est munie de nervures qui, non seulement augmentent la surface de chauffe, mais encore ont l'avantage d'abaisser la température de la surface de chauffe en contact avec l'air neuf. Le conduit d'air neuf établi dans le plancher est de large section et débouche dans la partie qui entoure la coquille (en fonte). L'appareil est muni d'une trappe mobile qui permet de régler le tirage. » (Péclet-Hudelo.) 11 est, d'ailleurs facile à installer, à déplacer et à ramoner.

Ce genre de cheminée n'a pas seulement reçu les éloges de son inventeur, mais ceux des hommes les plus compétents. Nous ne pouvons jusqu'à présent dire la même chose de la cheminée Wazon, qui paraît toutefois construite d'une façon rationnelle et se montrera peut-être excellente dans l'épreuve. L'inventeur a fait partir le conduit « récupérateur », unique, d'une seule ouverture pratiquée au bas du dossier de la grille du foyer découvert; cette disposition oblige les gaz brûlants et la fumée à passer sur le combustible en ignition et rend la cheminée fumivore; l'effet utile serait de 75 p. 100. La première partie est entourée par le tuyau de cheminée ordinaire, pour prévenir le dégagement d'oxyde de carbone au contact de la fonte rougie. Un agencement ingénieux du coffrage d'air pur et un jeu de soupape se réglant par de simples tours de clefs permettent : 1° de chauffer la pièce sans ventilation; 2° de régler instantanément le volume et la température de l'air entrant; 3° de régler instantanément le volume et le sens d'extraction, par en haut ou par en bas, de l'air vicié. — Sans anticiper sur le jugement de l'expérience, un détail nous inquiète; c'est précisément le règlement des soupapes, dont l'opportunité et le sens sont nécessairement abandonnés aux hôtes des appartements.

Poêles simples. — Ce sont des appareils que l'on peut aisément établir dans un point central des pièces à chauffer. On les fait en tôle, en fonte, en faïence ou en briques. Ils chauffent par rayonnement obscur, mais aussi par contact et convection, car l'air s'échauffe en passant à la surface du poêle allumé, s'élève par diminution de densité, s'étend horizontalement et redescend le long des parois de la pièce.

Les poêles en métal s'échauffent vite, à un haut degré, et se refroidissent de même; les poêles en faïence s'échauffent lentement, mais conservent longtemps le calorique emmaganisé. D'où l'indication de chauffer lentement et d'une façon continue les premiers, tandis qu'il est bon que

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la combustion soit vive dans les seconds, où elle peut d'ailleurs être intermittente.

Les poêles en métal refroidissent plus la fumée que les poêles en faïence ou en maçonnerie, parce que les métaux conduisent mieux la chaleur ; aussi les poêles en terre cuite doivent-ils avoir plus de volume et plus de surface de chauffe que les premiers.

Fig. 108. — Cheminée (système V.-Ch. Joly). Coupe du foyer.

Les poêles en briques ou en faïence chauffent davantage par rayonnement ; les autres par contact.

Il est probable que les poêles les plus anciens ont été faits en briques, comme on les voit encore dans le Schwarzwald, ou même en plaques de grés ; il en existe encore de ceux-ci à l'hôpital des fous du canton de Zurich. Le poêle de faïence est, évidemment, un raffinement moderne; on le modifie, d'ailleurs, de plus en plus en lui enlevant sa tournure massive et son épaisseur pour y substituer un appareil plus dégagé, à parois minces.

générale.]

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Très salubres en ce qu'ils ne modifient pas sensiblement l'air des appartements, ces divers poêles céramiques ou en maçonnerie sont de grands consommateurs de bois.

Les poêles de tôle ou de fonte, très répandus aujourd'hui, sont peu coûteux, mais beaucoup moins inoffensifs que les précédents. C'est le chauffage des pauvres, et cette circonstance justifie l'intérêt que Goulier lui a témoigné. Malheureusement, il se trouve qu'il est impossible de l'innocenter de quelques graves accusations dont on va lire la formule.

a. Les poêles dessèchent l'air. Nous avons déjà vu qu'il n'y a pas consommation d'humidité par les appareils de chauffage, mais que le degré de température auquel ils élèvent l'air rend celui-ci plus capable d'humidité ; d'où une sécheresse relative et la sensation de sécheresse réellement produite sur l'organisme des individus. Saturé aux 3/4 à 0° (Coulier), l'air renferme 5gr,4 x 3/4 = 4 grammes d'eau ; saturé aux 3/4 à 15°, il en contient 13er X 3/4 = 9gr,75 par mètre cube. Différence : ogr,7o ou 862 grammes pour une chambre de 150 mètres cubes de capacité. En ouvrant trois fois par heure les fenêtres de cette pièce, il faut y introduire 2,586 grammes d'eau vaporisée. Tous les poêles produisent cette lacune hygrométrique. Coulier propose de placer sur le poêle de fonte un réservoir d'eau pour suffire à la vaporisation nécessaire. Cette ressource paraît un peu aléatoire, tant à cause du volume d'eau considérable à évaporer qu'en raison du soin que nécessite l'entretien d'un semblable réservoir.

Mais il y a peut-être une réelle destruction d'eau par les poêles de fonte quand ils arrivent à être chauffés jusqu'au rouge; dans ce cas, l'oxygène de l'eau se combinerait avec le métal, l'hydrogène se diffusant dans l'atmosphère.

b. Les poêles de fonte, à une température élevée, permettent l'issue de l'oxyde de carbone (par porosité) dans la pièce et peut-être même sa production à la faveur du charbon contenu dans le métal. Le fait que la fonte rougie devient perméable à l'oxyde de carbone, signalé en 1868 par Sainte- Claire Deville et Troost, confirmé par Morin, Urbain, Gréhant, n'est pas contestable. La réalité de sa production dans les parois mêmes est indiquée par cette observation de Péclet qu'un enduit de plombagine augmente la quantité de CO dans l'atmosphère intérieure. Pour l'hygiène, la question est de savoir si cet accident se produit fréquemment et dans des proportions assez larges pour être une cause de danger; c'est ce que Coulier conteste. Or, bien que la dose d'oxyde de carbone transsudé puisse être toujours minime (Coulier), nous croyons qu'elle est néanmoins toujours trop grande; c'est une hygiène médiocre que celle qui admet des compromis avec des agents toxiques, sous prétexte de faibles doses. D'ailleurs, dans le cas particulier, les expériences de Gréhant ont montré de nouveau l'extraordinaire et redoutable affinité du sang pour l'oxyde de carbone; un animal qui respire pendant une heure de l'air d'oxyde de carbone emmagasine, dans 100 centimètres cubes de son sang, 48 fois plus d'oxyde de carbone qu'il n'y en a dans 100 centimètres cubes de l'air d'expérience.

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Voilà ce qu'il faut voir. On ne comprend dès lors que trop bien les maux de tête, les vertiges, des individus soumis à un chauffage défectueux, poêle de fonte ou autre, et l'anémie vraie qu'emportent ceux qui ont respiré tout un hiver l'oxyde de carbone à doses soi-disant « minimes ».

La production de GO peut être évitée en ne portant pas au rouge le poêle de fonte ou en construisant des poêles en tôle, ce qui est médiocre si l'on n'a pas recours à la double paroi.

Fig. 10'J. — Poêle parisien pour salle à manger.

c. Les poêles métalliques carbonisent les poussières organiques de l'air qui passe au contact de leurs parois. C'est encore un fait certain et auquel il n'est pas téméraire de rapporter une part de la mauvaise odeur de l'atmosphère dans les appartements ainsi chauffés. Wiel et Gnehm recommandent de faire le poêle plus haut que large- pour éluder la précipitation des poussières, ce qui est du reste utile aussi au chauffage.

Les poêles de métal poli et brillant rayonnent moins que les appareils à surface terne; Mais ils ont la plupart des autres inconvénients et ceci même n'est pas un avantage.

Pour ces raisons, le chauffage par les poêles en fonte on en tôle n'est pas d'une salubrité satisfaisante. Les poêles en briques ou en faïence sont préférables à ce point de vue. Les uns et les autres ont cette infériorité d'être à peine ventilateurs.

En France, on use beaucoup, dans les salles à manger, de poêles en

générale. |

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briques et fonte, dont la forme est d'ordinaire celle de la ligure 109. Le foyer est entouré de tuyaux de fonte qui s'ouvrent en bas à la base du poêle et en haut dans une cage en briques, où se réunit l'air chauffé dans les tuyaux pour s'échapper par des bouches de chaleur. La forme de ces poêles est contraire au principe qui les veut plus hauts que larges ; aussi l'air brûlé quitte-t-il l'appareil possédant encore une haute température, dont l'effet est perdu.

En donnant des inflexions diverses au tuyau de circulation des gaz brûlés, en leur faisant parcourir un certain espace dans l'appartement, on réalise des types variés de poêles qui donnent une fraction plus ou moins grande de la somme possible d'effet utile. L'usage de registres et de clefs permet de modifier l'activité de la combustion selon le besoin. Coulier fait remarquer qu'en général les fabricants font ces clefs si bien qu elles ne fonctionnent pas, et il estime que le plus souvent c'est fort heureux. Nous sommes de cet avis. Les clefs peuvent retenir dans l'appartement toute autre chose que de la chaleur.

Le poêle, dit calorifère français, de la maison Geneste-Herscher, a pour but d'atténuer l'intensité du rayonnement, de pourvoir à la siccité de l'air et d'emmagasiner de ^jf la chaleur. Il se compose (fig. 110) d'un foyer garni y^É^iJÉ^v de terre réfractaire, qui empêche la fonte de ^^ilHlJM^^i rougir au voisinage du feu. Ce foyer repose sur fflfllrc ^HjjHÏjl un socle formant cendrier et portant un vase lllllll ° lllllll

annulaire qu'on peut remplir d'eau. Il est sur- milli r— ^ J||||[|

monté de plusieurs bagues annulaires en fonte, il ^iJJ||

munies de nervures verticales qui multiplient la iu«v,.......,„^

surface de chauffe.

Cet appareil peut se placer dans l'appartement ou au-dessous et être revêtu d'une double enve-

, . . -ir-t Fig* — Calorifère

loppe avec prise d air extérieure, ce qui le fait français

rentrer dans la catégorie dont nous allons parler

et dont le modèle figure 10Î) est déjà lui-même une ébauche.

Poêles à double enveloppe. — Ils ont tout d'abord pour but d'amoindrir l'intensité du rayonnement. Les deux appareils dont il vient d'être question y réussissent jusqu'à un certain point. Mais l'on s'est aperçu que le plus sûr moyen d'atténuer le rayonnement est d'introduire dans les parois du poêle, entre deux enveloppes, de l'air en mouvement; de là à utiliser cet air, échauffé par contact, pour le chauffage même et pour la ventilation, il n'y avait qu'un pas à franchir.

Le poêle de Walker réalisait avantageusement la conception du poêle à double enveloppe sans chauffage par déversement d'air chaud. L'air extérieur n'était dirigé que sur le foyer; seulement les gaz brûlés circulaient entre le cône à charbon et l'enveloppe de tôle, avant de s'échapper. Le calorifère de Martin, dont le poêle Hurez est une variante (fig. 111), est au contraire un poêle ventilateur et à déversement d'air chaud; le tuyau d'arrivée d'air extérieur K, fournit à la fois au combustible et à l'espace annu-

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Le « calorifère à anthracite

laire L, qui existe entre les deux enveloppes; l'air échauffé entre dans l'appartement par des bouches de chaleur grillées, au-dessus du tuyau de fumée.

Ce modèle représente le type des poêles que l'on charge par la partie supérieure (Fûilôfen), par opposition à ceux qu'on alimente par une ouverture latérale (Schùrrôferi). Le docteur Wiel a préféré ce dernier mode, comme étant plus facile à servir, pour le poêle qui porte son nom et qui se distingue en outre par la présence, dans le cylindre qui continue le foyer, de cloisons horizontales incomplètes, destinées à ralentir l'ascension des gaz brûlés. Cette disposition augmente l'effet utile de la combustion.

de F. Hurez a pour but d'utiliser, même dans les appartements privés, ce combustible très riche (carbone 87 à 94 p. 100), mais gênant pour l'usage en ce qu'il nécessite un apport très généreux d'oxygène dans sa combustion, et que l'anthracite, sous l'influence de lachaleur, décrépite et se transforme en une poussière qui éteint les foyers. Le problème paraît avoir été résolu par l'inventeur. Des calorifères d'appartement, chargés par en haut de 11 à 12 kilogrammes d'anthracite, se maintiennent chauds pendant 1 2 heures et portent de 5° à 15° 252 mètres cubes d'air par heure (Arnoux).

Le poêle Geneste des écoles municipales de Paris, décrit précédemment (pag 442), rentre dans la catégorie actuellement envisagée. Y rentrent aussi l'appareil qui porte en Allemagne le nom de Meidinger, où le feu marche de haut en bas et où les gaz brûlés s'échappent par-dessous le foyer (comme dans la cheminée Wazon), pour éviter la fumée et la suie ; et le poêle de Wolpert, qui ressemble à tant d'autres par ses tuyaux autour du foyer et sa caisse ou chambre de chauffe à la partie supérieure.

Les poêles en général, mais surtout ceux qui se chargent par en haut et qui pourraient atteindre une température insupportable, ont besoin de régulateurs de la combustion, ou plutôt de l'accès de l'air au foyer. Ces régulateurs sont des registres à coulisse ou des soupapes à charnière que les habitants manient eux-mêmes, ou qui se ferment automatiquement quand le poêle atteint à un certain degré de chaleur. Il est évident que la fermeture arbitraire est bien préférable à l'occlusion automatique, puisque l'intensité du chauffage doit être réglée sur celle du froid et que c'est la

Fig. 111. — Calorifère de Hurez.

générale.] L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE. 491

température de la chambre, non celle du poêle, qu'il convient de maintenir à un degré déterminé.

Autant les régulateurs en amont du foyer sontlouables, autant ceux en aval, c'est-à-dire au-dessus, sont à condamner. A la faveur d'imprudences ou d'oublis peu évitables, ces soupapes sont l'occasion d'asphyxies. En quatre ans, de 1867 à 1870, il y eut de ce fait 170 cas d'empoisonnement, dont 45 mortels, dans l'armée prussienne (Roth et Lex). On cite beaucoup d'observations semblables. Poltschick a conseillé les soupapes perforées qu'emploient souvent les constructeurs. Goulier préfère avec raison la suppression de toute soupape. La situation vaut la peine qu'on prenne des garanties radicales.

Chauffage central. — Le chauffage central se fait par l'air chaud, l'eau chaude ou la vapeur. C'est un procédé scientifique et exigeant plus de connaissances, de la part des constructeurs, que n'en ont d'habitude les poêliers fumistes. Mais, pour cette raison même, sa réalisation hygiénique est des plus délicates, et il est permis aux médecins d'être en ceci d'autant plus attentifs que le fonctionnement des appareils s'écarte davantage des procédés naturels. Une belle machine est flatteuse pour le génie humain, mais peut n'en être pas moins insalubre.

Chauffage par l'air chaud. — 11 est obtenu au moyen des calorifères vrais, installés à distance des appartements ou locaux à chauffer. Ces calorifères se composent : 1° d'une prise d'air extérieur; 2° d'un foyer; 3° de tuyaux de fumée plus ou moins contournés et multipliés; 4° d'une enveloppe entourant la « chambre de chaleur » ; 5° enfin de conduites d'air chaud partant de la partie supérieure de l'appareil. Dans la pièce à chauffer, il y a ou il n'y a pas (mais cela devrait y être) un moyen d'appel pour faciliter l'arrivée de l'air neuf (Ch. Joly) et l'évacuation de l'air vicié.

Les calorifères sont en usage chez les Chinois de temps immémorial sous le nom de « Kangs » et l'étaient chez les Romains (hypocaustum). Mais il est à remarquer que les hypoeaustes échauffaient, non l'air introduit dans la pièce, mais le plancher, qui était en pierres et sous lequel passaient les flammes. C'est précisément l'emmagasinement de chaleur dans les parois, auquel on voudrait revenir aujourd'hui, comme plus hygiénique que tout autre procédé. On a retrouvé l'hypocauste à la « carrière du Roi, » dans la forêt de Compiègne et dans l'abbaye de Saint- Gall, qui date du neuvième siècle.

Les hygiénistes allemands et russes estiment les calorifères à air chaud, pour diverses raisons générales, mais probablement aussi pour la puissance calorifique de ces appareils, précieux à cet égard dans les pays froids, d'une installation et d'un entretien faciles et réellement économiques. De plus, en hiver, ils se chargent aisément de la ventilation, pour peu qu'on ménage des orifices d'appel et de sortie à l'air vicié. Néanmoins, ils sont passibles de reproches sérieux. 11 y a même eu, en Allemagne, à cet égard une très acre polémique entre Wolpert et Hofmann, et v. Fodor repousse nettement le chauffage à l'air chaud.

Nous ne reviendrons pas sur le défaut capital de la subordination de la

DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES

[Hygiène

ventilation au chauffage. Mais nous insisterons sur les altérations de l'air par cette méthode.

Si l'air pris à l'extérieur est envoyé dans les locaux après avoir été porté à une haute température sans être en même temps soumis à une humectation régulière, il arrive à un état de sécheresse relative exorbitant, et prend au corps des individus, aux meubles qu'il fait craquer et déforme, l'humidité qui lui manque. S'il est humecté en même temps que chaud, il se sursature par refroidissement, une fois dans la pièce à chauffer, et précipite de la vapeur sur tous les objets. Le remède préventif est de ne l'envoyer qu'à un degré assez peu au-dessus de celui que l'on veut avoir dans le local, à 25° pour en avoir 15, comme il a été dit. Mais il y a là tout un système régulateur à introduire, qui complique les appareils et leur jeu et qui, probablement, ne satisfera pas les gens désireux d'obtenir un chauffage rapide et économique.

L'air de calorification est fâcheusement modifié par les surfaces de chauffe, peut apporter de l'oxyde de carbone, avoir de l'odeur; il est souvent emprunté à une cave et parcourt dans son trajet du calorifère aux appartements des tuyaux assez longs où il ramasse des poussières. C'est donc un mauvais air de ventilation. On s'habitue aujourd'hui, il est vrai, à faire des surfaces de chauffe céramiques ou en briques, qui agissent moins défavorablement ; les tuyaux de conduites eux-mêmes peuvent être en poterie vernissée, qui se maintient aisément propre.

Il est peut-être plus difficile, avec la distribution obligée des bouches d'entrée, de distance en distance, d'assurer un chauffage égal sur tous les points de la pièce. Wiel et Gnehm conseillent, pour y arriver, de placer les orifices d'entrée de l'air chaud, non sous le plafond, mais à mi-hauteur de la muraille, et de faire un grand nombre de petits orifices treillagés plutôt que de grandes ventouses moins nombreuses.

Nous nous bornerons à une courte description du calorifère Gaillard et Haillot (fig. 112, 113 et 114), qui réalise de sérieux perfectionnements.

Un large foyer vertical envoie la fumée et les gaz brûlés dans des gaines horizontales séparées par des cloisons incomplètes où ils circulent de haut en bas, obligés de progresser en serpentant par la disposition alternante des attaches des cloisons, jusqu'à ce qu'ils gagnent le canal de fumée, qu'on voit à droite et en bas de la figure supérieure. Ce foyer est en briques réfractaires; les cloisons en briques. L'air extérieur arrive sous le calorifère par la chambre inférieure et s'élève dans les séparations verticales des cloisons horizontales. Ces séparations sont construites en briques creuses réfractaires, posées debout de manière que les joints verticaux d'une assise correspondent aux pleins de la suivante ; elles forment donc une vaste série de conduits verticaux dans lesquels l'air peut s'échauffer sans altération, grâce à la nature des matériaux. — L'appareil est d'un nettoyage facile et conserve bien la chaleur ; il utilise moyennement les 85 centièmes de la chaleur produite (H. Tresca). Une seule chose est à craindre dans son emploi; c'est qu'il ne fournisse de l'air chauffé à près de 80°, comme cela a eu lieu dans les épreuves dont il a été l'objet.

'•cncralc.

L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

D'après le baron de Derschau, les calorifères céramiques prennent une certaine extension en Russie, dans les habitations collectives. C'est le meilleur moyen de conserver le chauffage à l'air chaud en s'abritant de l'altération que peuvent lui faire subir les surfaces de chauffe.

Fig. 112.

Calorifère Gaillard et Haillot. Coupe.

Fig. 113. __ Calorifère Gaillard et Haillot. Coupe.

Fig. 114. — Calorifère Gaillard et Haillot. Plan.

Nous ne parlerons pas des appareils à circulation d'air chaud, dans lesquels 1 air envoyé dans les pièces retourne au calorifère. Le système est Don comme chauffage, puisque l'air de retour n'est pas entièrement refroidi ; mais U est déplorable au point de vue delà salubrité, puisqu'il ramène aux namtants toujours le même air, de plus en plus vicié par la respiration.

494 DES HABITATIONS PRIVÉES ET COLLECTIVES. I Hygiène

Chauffage à Veau. — L'eau est capable d'emmagasiner beaucoup de calorique, qu'elle peut ensuite cédera l'air. Par exemple, 1 kilogr. d'eau, en se refroidissant de 100° à 20°, abandonne 80 calories qui peuvent échauffer de 10° : 8 X 4 =32 kilogr. = 24mc,61 d'air (Péclet), puisque la chaleur spécifique de celui-ci n'est que le quart de celle de l'eau. Telle est la base des systèmes de calorifîcation par l'eau.

L'application du procédé paraît remonter loin; les Romains et les Orientaux chauffaient leurs bains par circulation ; en 1675, Evely, en Angleterre, trouvait le chauffage des serres par le thermosiphon; Bonnemain (1777), en France, utilisait la circulation d'eau chaude pour les incubations artificielles.

Étant donnés deux vases communiquants, remplis d'eau, si l'on chauffe

l'un des deux, l'eau s'y dilatant (de — — pour 1 degré d'élévation de tem-

pérature), il y aura tendance à l'établissement d'un courant de l'eau chaude à la surface vers l'eau froide et de celle-ci dans les couches inférieures vers l'eau chaude. En pratique, on établit une circulation parfaitement nette en faisant communiquer les deux vases par en haut et par en bas, en disposant le premier de façon qu'il s'échauffe le plus facilement et le second de manière que le refroidissement y soit au maximum, et en donnant à chacun d'eux une hauteur notable pour rendre plus sensible l'inégalité de densité des deux colonnes.

On pourrait, naturellement, par ce procédé, obtenir un chauffage local. D'ordinaire, on en tire le chauffage central. Une chaudière est installée dans le sous-sol de l'habitation; l'eau s'en élève par un tuyau vertical qui aboutit à un réservoir supérieur dit « vase d'expansion » ; de celui-ci de nouveaux tuyaux conduisent l'eau chaude dans les pièces, où elle agit de différentes façons. Tantôt, en effet, elle chauffe par des tuyaux placés horizontalement, soit autour des murs, soit dans des gaines sous le plancher; tantôt ces tuyaux sont placés verticalement le long des murs dans des gaines qui admettent en môme temps l'air neuf et le déversent dans la pièce (système d'Hamelincourt) ; ou bien encore, ils sont disposés dans le sous-sol pour y échauffer l'air neuf au passage, à la façon des calorifères ordinaires; tantôt, enfin, les tuyaux de circulation aboutissent à des poêles à eau, comme le représente la figure 115, qui est le schéma du système L. Duvoir, en usage dans les pavillons de gauche de Lariboisière.

Dans tous les cas, le circuit est terminé par des tuyaux de retour qui ramènent à la partie inférieure de la chaudière l'eau refroidie.

Ce chauffage est par rayonnement sombre. On peut lui reconnaître de sérieux avantages. Il ne commande pas la ventilation (quelques-uns lui en font un reproche); il procure une température égale, modérée, facile à transporter à d'assez grandes distances, se conservant longtemps, indépendante de la surveillance des employés ; il ne souille l'air ni de poussières ni de fumée ; il tient toujours prête de l'eau pour les bains, etc. Par contre, il est d'installation assez coûteuse et l'on ne saurait nier qu'il soit peu favorable aux circonstances dans lesquelles il est nécessaire d'avoir de la chaleur tout de suite ou d'interrompre rapidement le chauffage. Il est certain

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L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

aussi que, s'il expose moins que tout autre aux incendies, il menace quelquefois les appartements de submersion par les fuites ou les ruptures de tuyaux.

L'existence de grands réservoirs naturels d'eau chaude (eaux thermales) et le forage de puits artésiens à de grandes profondeurs, ouvrent peut-être de nouveaux horizons au chauffage par l'eau. Ch. Joly prévoit le moment où

Fig. 115. — Calorifère à circulatioii d'eau chaude (système Duvoir) (*).

l'on utilisera « l'ébullition centrale » du globe sous forme liquide, les combustibles solides menaçant de s'épuiser. Déjà, à Ghaudesaigues (Cantal), les eaux d'une source qui jaillit de terre à 90°, sont envoyées par des tuyaux dans les maisons particulières pour les usages domestiques; à Amélie-les- Bains, l'hôtel Péreire est chaullc, depuis longtemps, à l'aide de la circulation de l'eau thermale dans des tuyaux en plomb de 0m,035 à 0m,0o de diamètre, et l'administration militaire a fait étudier l'installation d'un semblable système dans l'hôpital thermal de la même station. Bouillard la croit possible et avantageuse en faisant passer l'eau par des tuyaux de fonte à

(*)A. Chaudière k loyer intérieur. — B. Tuyau ascendant. — E. Vase d'expansion. — G. Tuyau descendant distribuant l'eau chaude dans les pièces k chauffer et la ramenant ensuite dans la chaudière. - H. Poêles d'eau chaude.

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nervures; 320 mètres cubes d'eau thermale suffiraient par vingt-quatre heures pour maintenir une température de 14 à 16°, sans d'ailleurs détruire les propriétés thérapeutiques de l'eau minérale.

Dans les conditions qui viennent d'être exposées, l'eau ne dépasse pas la

température de 100° ; c'est le chauffage à eau à basse pression.

L'ingénieur anglais Perkins (1830) a imaginé un système à haute pression, pouvant porter l'eau jusqu'à 450° et 200°, ce qui correspond à une pression de 4 à 15 atmosphères. La circulation (fîg. 116) s'y fait dans des tuyaux en fer étiré, ayant 16 à 18 millimètres de diamètre intérieur et 6 millimètres d'épaisseur, joints les uns au bout des autres d'une façon qui les rend absolument étanches. La chaudière est remplacée par un serpentin dont l'enroulement représente 1/6 de la circulation. Le vase d'expansion, placé au sommet de l'appareil, est complètement fermé par un pas de vis taraudé. Les poêles à eau sont d'autres serpentins, disposés à chaque étage; à la rentrée, l'eau partie à 150 ou 200° n'a plus que 60°. La vitesse de circulation est de 0m,8 par seconde, ce qui permet un chauffage rapide, et la quantité d'eau n'est que de 0l,25 par mètre de tuyau, soit 40 lit. pour un appareil de 160 mètres, circonstance qui diminue, heureusement, le danger des explosions. Malgré cette atténuation, l'appareil nous paraît fort dangereux et nous nous demandons quels effets, autres que de mauvais, peut avoir cette température de 200° de l'eau qui circule dans les tuyaux et les poêles. Le système, établi par l'ingénieur Gandillot, fonctionne cependant à la prison du Cherche-Midi (Paris).

Chauffage par la vapeur. — L'idée du chauffage à la vapeur est due au colonel anglais Will-Gook (1745), et la première réalisation de cette conception appartiendrait à James Watt lui-même. Bien étudié par l'ingénieur Tredgold, le chauffage à la vapeur a été appliqué à la Bourse de Paris, en 1828, par Grouvelle, sous la direction de son oncle, d'Arcet.

Les calorifères à vapeur comprennent : 1° un générateur de vapeur ; 2° des

Fig. 116. — Coupe d'une maison à plusieurs étages, chauffée par une circulation d'eau chaude (haute pression, système Perkins).

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conduites distribuant la vapeur dans tout l'édifice à chauffer; 3° des appareils chauffeurs, ou condensateurs de vapeur placés dans les pièces à chauffer, ou au-dessous d'elles quand on emploie la vapeur à chauffer l'air qui doit être introduit ; 4° des conduits de retour de l'eau condensée vers le générateur. On enveloppe le plus possible d'un revêtement mauvais conducteur les tuyaux de distribution ; on évite les coudes et les frottements. Le même tuyau peut quelquefois servir de conduite de retour en même temps que de distribution. D'ailleurs, on peut adapter les tuyaux à nervures ou à ailettes aux points où il est le plus nécessaire d'avoir une grande surface de chauffe. Le danger de ces appareils consiste dans les condensations brusques et imprévues sur une certaine longueur des conduites; il en résulte des chocs violents et bruyants parla détente de la vapeur, qui inquiètent les habitants et parfois brisent les tuyaux. Ceux-ci sont d'une réparation assez longue pour que cet accident puisse entraîner une interruption prolongée du chauffage. Sauf ces inconvénients, le chauffage à la vapeur est commode pour distribuer la chaleur à toutes les parties d'un grand établissement.

Fig. 1 17. — Calorifère mixte à circulation d'eau chauffée par la vapeur (système Grouvelle)(*).

Chauffage mixte par Veau et la vapeur. — La vapeur d'eau, en se condensant, abandonne une quantité de chaleur telle que 1 kilogr. de vapeur peut

(*) A. Tuyau à serpentin dans lequel circule la sapeur. — B. Réservoir d'eau. — C Tuyau ascendant d'eau chaude. — D. Vase d'expansion. — E. Tuyau de retour de l'eau refroidie. — H. Tuyau de retour de la vapeur condensée.

Arnould. — Hygiène.

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élever 5kil, 500 d'eau de 0° à 100°. Grouvelle fils a mis à profit ce fait physique dans la construction d'appareils assez compliqués, dont la figure 117 donne une idée générale, et qui ont été installés à la prison Mazas et à l'hôpital militaire de Vincennes sans gagner tous les suffrages, il s'en faut. Un générateur envoie la vapeur circuler par un serpentin à travers l'eau d'un réservoir, d'où elle revient, condensée, par un tuyau descendant. Le réservoir, ainsi chauffé, devient lui-même le point de départ et l'aboutissant de retour d'un circuit d'eau chaude.

A Lariboisière (pavillons de droite), le caniveau qui parcourt l'axe de chaque salle, sous son parquet, et contient l'air de ventilation (injecté), renferme aussi un tuyau de vapeur et son tuyau de retour; ce caniveau est recouvert sur toute sa longueur de plaques de fonte que ces tuyaux échauffent. A leur passage sous les poêles, les tuyaux d'arrivée et de retour envoient un branchement à chaque poêle; mais à celui-ci est adapté un robinet qui permet de supprimer l'action des poêles à eau, si elle n'est pas nécessaire, et de se contenter de réchauffement de l'air parle contact des tuyaux à vapeur sous basse pression.

Depuis 1875, le chauffage de l'hôpital militaire de Vincennes a été modifié, en tant que mécanisme, par Geneste et Herscher, mais le principe de la circulation mixte de vapeur et d'eau a été conservé.

A l'hôpital Ménilmontant (Tenon), « les appareils de chauffage sont des poêles à eau chauffés par la vapeur; ils sont formés de tuyaux verticaux à nervures; les uns sonl à 9 tuyaux, les autres à 5; les appareils à 9 tuyaux sont enfermés dans une chambre en maçonnerie de 2m,70 de long sur 0m,98 de large; les tuyaux ont un diamètre intérieur de 0m,2o ; leur diamètre extérieur est de 0m,266; les cannelures ont une saillie de 0m,0o. Chaque tuyau a une hauteur totale de 3m,20 ; il est formé de deux manchons cannelés réunis par un joint de caoutchouc ; le premier manchon a une hauteur totale de lm,20 ; la hauteur du second, placée au bas du tuyau, est de im,80; chaque manchon présente à chacune de ses extrémités une partie lisse de 0m,10 de hauteur, le reste de sa hauteur est occupé par les cannelures. Le tuyau est complété par deux chapeaux lisses, l'un en bas, l'autre en haut, dont la hauteur est de 0m,10. Chaque chapeau est muni d'une tubulure ayant 0m, 050 de diamètre intérieur et 0m,080 de hauteur. Les tubulures inférieures, ainsi que les tubulures supérieures, sont reliées par un tube en cuivre rouge de 0m,08 de diamètre intérieur formant une couronne allongée ; la couronne supérieure porte deux petits robinets destinés à l'évacuation de l'air ; aux deux extrémités de chaque couronne sont des tubulures destinées à relier entre eux par des tubes tous les appareils d'un môme bâtiment. La circulation intérieure communique avec un vase d'expansion placé au rez-de-chaussée. Le tuyau à nervure placé au milieu et en avant des appareils de chauffage renferme, dans sa partie inférieure, un serpentin parcouru par la vapeur et destiné à chauffer l'eau qui circule dans ce tuyau; ce serpentin a lm,30 de hauteur.

« Quant à la chambre dans laquelle les tuyaux sont renfermés, ses parois sont formées : au fond, par des poteries creuses embrassant les tuyaux de fond et laissant entre elles et ces tuyaux un vide de 0m,I() dans lequel circule l'air; sur les côtés, d'un mur en briques creuses de 0m,20 d'épaisseur, jointoyé en ciment ; en façade, d'un coffrage en tôle s'appuyant sur un poitrail en fer et qui est destiné à

générale.]

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laisser passer de l'air froid sans contact avec les tuyaux ; ce coffrage est divisé en cinq compartiments dont quatre cintrés, embrassant les tuyaux de face comme les poteries du fond, et un cinquième plus étroit au centre et dans lequel passe le tuyau qui amène la vapeur dans le serpentin. Le coffrage et les neuf tuyaux reposent sur des poitrails posés sur fondation en meulière, à 0m,80 au-dessous du sol du sous-sol. Les deux murs latéraux en briques creuses s'appuient sur ces mêmes fondations; celles-ci forment une chambre inférieure dans laquelle viennent déboucher deux pénétrations voûtées de 0m,40 de large sur Om,fiO de hauteur percées dans la galerie de ventilation et amenant l'air dans l'appareil et dans le coffrage antérieur. L'air qui a traversé l'appareil, ainsi que celui qui a traversé le coffrage, arrivent à la partie supérieure de l'appareil dans deux compartiments spéciaux et sont lancés dans les gaines de ventilation, où ils se mélangent; en réglant au moyen de registres chacun de ces deux courants, on obtient la température convenable et on la maintient constante. Quand la température varie peu, au lieu d'agir sur les registres d'air, on ouvre plus ou moins les conduits de vapeur.

« Le chauffage est obtenu au moyen de quatre chaudières de 75 chevaux chacune, du système Thomas et Laurens, munies de réchauiïeurs et fournissant la vapeur à la fois aux machines et aux appareils de chauffage... La vapeur est prise sur chaque chaudière au moyen d'un tuyau en cuivre rouge de 0m,10 de diamètre; ce tuyau suit la galerie en sous-sol dans un caniveau en meulière, construit dans l'axe du chemin de fer, et dans lequel se trouve également le tuyau de retour; ce caniveau passe sous les cuisines et vient s'ouvrir dans un autre caniveau qui lui est perpendiculaire et qui traverse l'hôpital. »

En outre des branchements destinés aux pavillons isolés (femmes en couches, varioleux), ce dernier caniveau reçoit quatre branchements perpendiculaires pour les quatre bâtiments principaux. Ces tuyaux ontOm,06 de diamètre et se divisent eu d'autres tubes de 0m,03 qui fournissent la vapeur à chacun des appareils de chauffage. Ces tuyaux montent au devant de chaque appareil dans le coffrage dont il a été parlé ; l'eau de retour s'échappe par un tuyau de cuivre de 0m,02 de diamètre qui vient se réunir à un tuyau disposé parallèlement à la conduite de vapeur et qui a 0m,05 de diamètre ; les tuyaux de retour se réunissent définitivement en un tuyau de 0m,05 de diamètre (Péclet-Hudelo).

Nous avons tenu à reproduire presque intégralement la description du chauffage de l'hôpital Tenon afin de montrer jusqu'où l'on est allé dans la voie scientifique sous ce rapport et combien il est désirable que ce mécanisme savant, compliqué et coûteux, affirme ses mérites par une diminution correspondante de la mortalité hospitalière, en ne commençant pas, sur- | tout, par compromettre les malades et les bâtisses par des accidents de rupture ou d'autres plus fâcheux.

En Allemagne et en Suisse (Wiel et Gnehm), le système à eau et à vapeur des frères Sulzer, de Winterthùr, est très en vogue. 11 se compose d'une chaudière à vapeur, placée dans le sous-sol, d'un tuyau principal de vapeur qui s'élève jusque dans les combles, d'un système de tuyaux d'abord horizontaux, puis descendant verticalement, enfin de poêles à chaque étage en communication avec ces tuyaux. Les poêles sont d'une construction digne de remarque. Ils se composent de deux cylindres concentriques A et B (fig. 118), en tôle, réunis en haut par un couvercle et en bas par un socle, Le cylindre intérieur sert à multiplier la surface de chauffe; l'espace qu'il

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circonscrit peut être utilisé pour la ventilation, en le mettant en rapport avec l'atmosphère. Du tuyau a, la vapeur pénètre par b dans le poêle; un registre cen règle l'accès. Elle arrive par d dans l'espace compris entre les deux cylindres et qui est rempli d'eau jusqu'à demi-hauteur, se précipite par le tube e dans le canal circulaire / qui fait partie du socle du poêle et remonte ensuite par le tube g. Au contact de l'eau, une partie de la vapeur se condense ; c'est sous cette forme d'eau de condensation que la vapeur s'échappe du poêle et retourne au tuyau vertical «, à l'aide du registre de condensation i et du tube K. Le tuyau a sert donc à la fois de conduite d'arrivée de la vapeur et de retour de l'eau. L'ensemble des tubes verticaux se réunit en un seul canal qui ramène toute l'eau de condensation à la chaudière.

En Amérique, on est allé plus loin; la ville deLockport, aux Etats-Unis, vient de voir installer par une compagnie un chauffage central, destiné à desservir à la fois 200 maisons à l'aide de tuyaux de circulation de vapeur partant d'une usine unique et parcourant près de 5 kilomètres. Deux immenses chaudières, dit Douglas-Galton (cité par Vallin), fournissent de la vapeur qui est maintenue à une pression de 35 livres par pouce, et brûlent 4 tonnes de houille en 24 heures. Les 180 premiers mètres de conduits à partir de l'usine ont 12 centimètres de diamètre; les tuyaux de maison, 4 et 3 centimètres. Il y a un régulateur de pression et des compteurs. Les tuyaux sont bien enveloppés de corps mauvais conducteurs. Dans les appartements, la vapeur chauffe au moyen de radiateurs ou poêles à eau, formés d'une série de tubes parallèles ou concentriques, dans lesquels elle circule. Douglas-Galton serait disposé à tenter une installation semblable dans les cités ouvrières de Londres. 11 propose même d'employer la vapeur « pour chauffer les murailles, les plafonds ou le sol » des appartements, enfaisant circuler la vapeur dans l'espace que circonscrivent les murs à doubles parois. La paroi intérieure devrait, pour cet office, être en fer émaillé (bon conducteur). — Il y a un peu de témérité américaine dans cette tentative ; mais il est possible que cette création soit entourée de garanties sérieuses.

Comparaison des trois systèmes de chauffage central. ■ — D'une façon géné-

Fig. 11!

générale.]

L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

raie, on peut entrevoir que les grands appareils dont il vient d'être question ne sont guères admissibles que pour les habitations collectives ; peut-être même, en pareille occasion, sont-ils nécessaires. Il y a, néanmoins, un choix à faire entre eux, selon la destination spéciale des locaux à chauffer.

Les appareils à air chaud paraissent bien appropriés à l'habitation des groupes sains, surtout lorsque les locaux ne doivent être habités que d'une façon intermittente, comme les casernes, les écoles, les théâtres, les salles d'assemblée. Là, on a besoin d'une chaleur rapidement obtenue; on est moins sensible à ses inégalités ; le nombre même des poitrines qui y respirent compense jusqu'à un certain degré l'abaissement du degré hygrométrique de l'air.

Le chauffage par circulation d'eau chaude à basse pression convient, au contraire, mieux aux salles de malades; plus égal, plus modéré, il est à peu près sans action sur l'air; il se prolonge presque de lui-même pendant la nuit.

Enfin, les appareils à vapeur, que l'on peut aisément brancher sur un générateur qui alimente une machine, ont un fonctionnement inégal, bruyant, peu acceptable dans les locaux hospitaliers ; ils se présentent naturellement comme pouvant être appropriés aux ateliers, aux fabriques.

Contrôle du chauffage. — Les effets du chauffage sur l'état hygrométrique de l'air se vérifient au moyen des instruments dont il a été parlé plus haut (page20G), hygromètres et psychromètres.

Le degré de la température est déterminé à l'aide de thermomètres bien construits et vérifiés, que l'on doit installer, non sur la muraille, mais à 1 mètre en dedans, et à 2 mètres de hauteur environ, puisque l'air est plus froid en bas et plus chaud sous le plafond. Il y a bien des circonstances dans lesquelles il vaut mieux que le thermomètre soit au-dessus plutôt qu'au-dessous de la température moyenne réelle de la pièce ; ainsi, dans les écoles d'enfants, les bancs rapprochés du poêle ont beaucoup trop chaud quand ceux du fond n'ont qu'une température suffisante ; si cet excès de chaleur ne nuit pas encore directement, il rend certainement les refroidissements ultérieurs très dangereux. Pour être averti du péril, on ne placera pas le thermomètre loin du poêle, dût-il indiquer une température qui n'est pas celle de l'extrémité de la salle.

L'acide carbonique produit par le chauffage est facile à déceler et même à doser par l'appareil minimétrique d'Angus Smith (voy. page 255). L'acide sulfureux, dégagé par la plupart des houilles, les produits empyreumatiques, se trahissent suffisamment par l'odeur.

Il n'en est pas de même de l'oxyde de carbone, poison redoutable, qui partage avec l'arsenic la propriété de n'avoir pas d'attributs extérieurs suspects. Quand l'économie en accuse les effets, il est trop tard pour prendre des mesures ; recourir à l'analyse est chose assez délicate. Gottschalck emploie pour en révéler la présence le réactif de Bottcher. Ce sont des bandes de toile humectées d'une solution de chlorure de palladium, puis desséchées superficiellement entre des feuilles de papier à filtre. On suspend ces

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bandes dans le local à contrôler; dès que l'oxyde de carbone s'y produit, elles noircissent en quelques minutes.

B. tte la réfrigération. — Les circonstances inverses de celles qui nécessitent le chauffage se présentent dans divers cas : 1° par le fait du chauffage lui-même, lorsque les appareils ne sont pas construits de façon qu'on puisse régler et diminuer l'apport de calorique à mesure que le séjour et la respiration des individus élèvent la température en s'ajoutant à la chaleur artificielle ; 2° par l'excès de température extérieure, comme dans la saison chaude des pays chauds, ou même des pays tempérés, si un grand nombre de personnes sont réunies dans une salle d'assemblée ou de spectacle ; 3° par la nature de diverses opérations industrielles qui, exigeant la présence d'ouvriers nombreux, ne comportent pas néanmoins l'établissement de courants d'air un peu énergiques tels que les donnerait l'ouverture des fenêtres; quelques-unes de ces opérations, comme le f/azage des fils de coton, nécessitent même à la fois l'entretien en permanence de becs de gaz allumés et la fermeture des fenêtres pour peu qu'il y ait du vent à l'extérieur. Dans dételles conditions, il faut non seulement aérer, mais rafraîchir l'air.

L'industrie a trouvé d'assez nombreux moyens de refroidir les milieux dans lesquels se préparent certaines denrées qui font l'objet d'un commerce, la bière, le chocolat, les bonbons, les pâtes alimentaires. Elle ne saurait hésiter à venir en aide à l'hygiène en vue de refroidir l'air, lors même qu'il n'aurait pas d'autre destination que la consommation par les poumons humains. En fait, de louables efforts ont été tentés dans cette voie, non sans succès. 11 ne reste qu'à leur donner une plus grande extension et à les mettre à la portée à peu près de tout le monde, au moins en tant qu'il s'agit des groupes.

Dans les maisons particulières et dans quelques habitations collectives mal pourvues, l'on se borne à fermer les fenêtres, les persiennes ou volets, les rideaux, du côté d'où vient le soleil pendant la plus grande partie des jours d'été. Le moyen est d'une certaine efficacité, mais au détriment du renouvellement intérieur de l'air, comme c'est visible.

Ou bien l'on arrose à plusieurs reprises le sol des pièces. L'évaporation de l'eau est toujours une cause de refroidissement. Mais le procédé, praticable sur les dalles et le carreau, devient moins inoffensif pour les planchers. Dans tous les cas, il est de courte portée et il faut y revenir à plusieurs reprises.

Ce mode de refroidissement humecte en même temps l'air. Il ne faut pas voir là une infériorité dans son action; car, tout refroidissement, même par un procédé à sec, rapproche l'air de son point de saturation; on le voit aisément à la rosée qui se précipite sur une carafe d'eau froide, introduite dans une pièce chaude. Cette humectation n'est même pas nuisible là où l'air, une fois refroidi, tend à s'échauffer de nouveau ; puisque l'élévation de température augmente aussi la capacité de saturation hygrométrique de l'air. D'ailleurs, la plupart des procédés réguliers de réfrigération empruntent leur efficacité à l'eau.

générale.]

L'HABITATION, MILIEU THERMIQUE

Nous avons indiqué, à propos du chauffage, les dispositifs qui ont pour but d'humecter l'air et même de le filtrer et de le laver à l'eau : toile mouillée au devant de la gaîne d'accès, projection d'eau sur les ailes du ventilateur. Il est évident que ces mêmes accessoires atténuent aussi réchauffement de l'air et qu'il n'y aurait qu'à leur procurer une action plus décidée si l'on voulait refroidir l'air introduit, dans un moment où l'on ventile sans chauffer.

Mais, lorsque la situation est urgente, on a recours à des appareils spéciaux, d'un fonctionnement efficace et énergique. Baumhauer, d'Amsterdam, a présenté à l'exposition de 1855 un appareil destiné au refroidissement de l'air des appartements; c'est un cylindre dans lequel l'eau tombe très divisée à travers un courant d'air marchant dans le même sens et qui s'écoule ensuite dans une cheminée d'appel chauffée par un bec de gaz. Ce cylindre est entouré d'un autre, ouvert par les deux bouts, renfermant des toiles métalliques transversales destinées à transmettre le refroidissement à l'air qui descend entre les deux cylindres, rendu plus lourd par l'abaissement de température (Péclet).

Geneste et Herscher placent dans une cheminée d'appel une colonne formée de vases cylindriques annulaires dont la paroi intérieure est en métal et l'extérieure poreuse; un espace reste libre entre cette paroi extérieure et la paroi de la cheminée, de telle sorte qu'il y a deux tuyaux l'un dans l'autre, séparés par les vases annulaires. On forme à ceux-ci une seconde enveloppe également cylindrique et annulaire dont la paroi en contact avec la surface poreuse est une toile métallique, et dont l'autre est métallique et pleine. On place dans ce dernier manchon du chlorure de calcium, de l'eau dans les vases et l'air circule dans le canal extérieur aussi bien qu'entre la paroi de la cheminée et le manchon extérieur. Mais l'eau suintant à travers la paroi poreuse fait fondre le chlorure de calcium, se refroidit fortement et refroidit l'air du canal intérieur qui, par conséquent, descend et pénètre dans la pièce; tandis que, le chlorure de calcium s'échauffant par absorption de la vapeur d'eau (dégagement de chaleur latente), l'air de la gaîne extérieure s'échauffe et prend le courant ascendant.

Les mêmes constructeurs ont imaginé un autre appareil dans lequel l'air à refroidir passe par quatre tubes de 0m,30 de diamètre qui traversent dans sa longueur une caisse de fonte dans laquelle, à l'aide d'ingénieux dispositifs d'entrée et desortie, on introduit un mélange réfrigérant d'eau et d'azotate d'ammoniaque.

On arrivera peut-être, quelque jour, en se fondant sur le principe de la production du froid par la dilatation des gaz, à obtenir de l'air comprimé un procédé de réfrigération.

Lors du congrès d'hygiène de Paris (1878), les membres qui visitèrent l'usine de Noisiel purent voir fonctionner Y appareil ventilateur et rafraîchisseur d'air de Garlandat et Nézereaux, qui, il faut le dire, est destiné à ventiler et à rafraîchir les caves au chocolat, mais qui certainement serait fort utile aux ouvriers eux-mêmes dans un grand nombre d'industries, voire aux cuisiniers des restaurants et aux visiteurs des cafés. Le principe du

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procédé, c'est qu'au lieu de faire la division de l'eau en la projetant en pluie, on la rassemble en divisant l'air. Ce résultat est obtenu par l'emploi d'une plaque horizontale, perforée de 60,000 à 120,000 trous par mètre carré, sur laquelle l'eau réfrigérante circule en nappe mince et uniforme et à travers laquelle l'air est insufflé par un ventilateur, ce qui fait passer l'air par jets continus au travers de la nappe d'eau (Wazon).

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