L’HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE
ample informé, bénéficier du désaccord qui existe entre les expérimentateurs et ne pas nous ranger à l’avis de ceux des architectes et des hygiénistes qui, non seulement la rayent des calculs dans l’évaluation du cube d’air fourni aux habitations, mais proposent môme de la supprimer formellement par les enduits imperméables.
Ventilation par l' ouverture des portes et fenêtres. — Quand on ouvre une porte ou une fenêtre d’une pièce habitée, il est facile de reconnaître, à l’aide d’une bougie allumée, qu’il s’établit en bas un courant du dehors au dedans et, en haut, un courant de sens inverse. C’est donc un renouvellement de l’air intérieur. Cette ouverture a lieu avec une certaine fréquence, au moins en ce qui concerne les portes, sans que l’on y songe; le va-et-vient nocturne dans les salles d’hôpital et les chambres de casernes est ainsi un mode de ventilation. De même, on ouvre les fenêtres, au matin d’habitude, plutôt peut-être pour faire entrer la fraîcheur que l’air neuf; ce n’est pas moins une ventilation.
L’effet en est assurément médiocre, ainsi que l’ont démontré les expériences de Pettenkofer; mais, avec des dispositions convenables et dans des conditions favorables qui se présentent souvent, il est possible d’en tirer bon parti. Lorsqu’il n’y a de fenêtres que d’un côté de la pièce, le courant qui entre par en bas et sort par en haut d’une fenêtre ouverte ne fait qu’une courbe à convexité interne, qui pénètre peu dans l’intérieur; le renouvellement de l’air est peu sérieux; mais il en est tout autrement lorsque la pièce possède des fenêtres sur deux faces opposées. Si peu qu’il y ait de mouvement dans l’atmosphère ou de différence entre la température des deux parois opposées, de fortes colonnes d’air traversent aussitôt le local. Avec un vent (à peine sensible) de 1 mètre par seconde et une fenêtre de 4 mètres carrés de chaque côté de la salle, il passe par heure :
lm 4m(i x GO X 00 = 14,400 mètres cubes d'air.
Avec une seule fenêtre, il en passerait moins du tiers : environ 4,000 mètres cubes.
Pour qui a pu faire la différence entre l’atmosphère invinciblement fade et puante des salles d’hôpital qui n’onL qu’un rang de fenêtres et l’air presque toujours tolérable des salles à fenêtres opposées, même quand elles n’ont pas d’autre système sérieux de ventilation, l’efficacité du renouvellement de l’air par les fenêtres ne saurait taire l objet d un doute. Sarazin recommande avec raison de s’assurer d’abord ce dispositif de première importance, dans les salles d’hôpital et les casernes, poui ma part, je ne compterais sur aucune installation, si je n’avais d’abord celle-là. On peut diviser la hauteur de la fenêtre en deux, de façon à n ouvrir que le compartiment supérieur (à bascule, à botte), si l’on redoute l’arrivée des courants d’air sur la tête et les épaules des habitants et si l’on veut maintenir l’accès de l’air extérieur d’une manière un peu continue. Mais il ne faut pas que les hygiénistes partagent avec le vulgaire l’horreur traditionnelle des courants d’air. D’abord, la masse aérienne qui se précipite par une fenêtre haute et large mérite moins le nom de courant d’air que les filet s aigus qui arrivent par des fentes. Et puis, quand il s agit de locaux occupés par des hommes sains, il se trouve bien un certain nombre d’heures sur les vingt-quatre de la journée, pen-
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(lant lesquelles ces locaux sont vides et peuvent être balayés par des colonnes d’air neuf sans que personne s’en aperçoive; pour les malades des hôpitaux, en les couvrant bien, et à moins de très grand vent, il est rare que le passage du courant sur leur tête pendant quelques heures par jour, en plusieurs fois, les incommode ou leur nuise; il semble, au contraire, que le plus souvent ce grand air frais du dehors doive leur être plus agréable que l’air qui a circulé dans des gaines de ventilation. A la rigueur, tous les malades d’une salle ne restent pas couchés d'une façon continue, surtout si on leur a ménagé des promenoirs et des réfectoires ; il est donc possible, au moins, d’ouvrir toutes grandes les fenêtres qui donnent sur les lits momentanément vacants.
L’aération par les fenêtres est celle qui, pour la quantité et surtout pour la pureté de l’air fourni, ramène l’homme le plus près possible des conditions dans lesquelles il se trouve en plein air, c’est-à-dire dans l’état vraiment normal. Le capitaine Douglas-Gallon a noté que la vitesse du déplacement naturel de l'air autour de nous est en moyenne de 5 mètres par seconde environ et qu’elle descend rarement au-dessous de lm,80. Un homme, placé au milieu de ce mouvement d’air minime, oppose au courant atmosphérique, quelle que soit sa position, une surface de 1 mètre carré environ. En une heure (3,600 secondes), il aura donc reçu sur son corps l’action de 1 mètre carré x 3,600 x 1 “,80 = S, 480 mètres cubes d'air neuf. On peut donc, par l’ouverture de deux fenêtres en regard, se rapprocher beaucoup de ce chiffre d’irrigation aérienne et recevoir un fluide notablement plus sûr que celui qui a passé par les longs et obscurs tuyaux de ventilation des grands appareils (Ém. Trélat). Dans nos pays, cette introduction d’air naturel ne peut durer que 8 ou 10 heures sur 24 dans la belle saison, et beaucoup moins dans la mauvaise. Nous avons, du moins, été élevés dans cette croyance. Mais les traditions ne vont-elles pas changer quelque peu, depuis que l’on sait que la tuberculose et même la pleurésie, la pneumonie et beaucoup d’autres, procèdent de tout autre chose que des coups de vent, et que l’afflux et le mouvement de l’air dilue, oxyde, annule les substances putrides et les germes pathogènes? Déjà Brown-Séquard proclame que la vie au grand air rend les cobayes réfractaires à l’inoculation de la tuberculose et qu’elle en guérit les humains.
Le fait que la masse d’air passant d’une fenêtre à l’autre remplace réellement l’air primitif d’une pièce a une grande importance. Les dispositifs de ventilation permanente, on l’a dit, ne font que maintenir les impuretés provenant de la vie à un certain taux ; c’est, au fond, se résigner à une souillure peu considérable mais constante. Les grandes baies ouvertes restituent quelquefois, au moins, de l’air absolument normal et comme les colonnes gazeuses énormes qui traversent certaines zones de la salle font, sur leur passage, un vide dans lequel se précipite l’air voisin, il est difficile que l’air ne soit pas entièrement renouvelé au bout de peu de temps. Dans son rapport sur la Construction des hôpitaux, après avoir indiqué les dimensions que doivent avoir les fenêtres, la nécessité de leur donner une partie supérieure indépendante et d’avoir des fenêtres sur les deux faces opposées des pavillons, J. Rochard ajoute : « Des ouvertures pratiquées dans le haut et dans le bas des murs complètent la ventilation ». Celte formule, très exacte, nous paraît traduire le sentiment des hygiénistes contemporains : le premier moyen de ventilation, c’est la fenêtre. Il n’v a qu’à savoir s’en servir et, tout d’abord à avoir des fenêtres. « Il faut ouvrir ses fenêtres le plus souvent et le plus longtemps possible », disait miss Nightingale. Mais les gouvernements font payer l’air qu’on respire. Il y a, en France, 219,270 maisons sanc fenêtre et 1,636,636 autres qui n’ont que deux ouvertures (Martin Nadaud).
générale.! L’HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 575
La construction des fenêtres n’intéresse pas uniquement la ventilation, mais aussi l’éclairage et le chauffage. A ce dernier point de vue, on est porté à les raréfier et à les rétrécir; le verre étant diathermane, elles sont sans conteste une cause de refroidissement en hiver. Mais il y a moyen de lutter contre cet inconvénient, sans réduire les dimensions des fenêtres. 11 faut donc les construire comme si elles ne devaient servir qu’à la luminosité et à l’aération du local. Pour la luminosité, on les fait monter le plus haut possible ; cela n’a pas d’inconvénient pour la ventilation, puisque l’air exhalé par les poumons est chaud et entraîne vers le plafond l’acide carbonique dont il est chargé. Mais les courants froids, le long des murs, ramènent au pied de ceux-ci les impuretés organiques; la ventilation exigerait donc que la fenêtre descendit jusqu’au plancher. On construit quelquefois ainsi. Lorsque ce n’est pas le cas, nous pensons qu’il est nécessaire d’avoir d’autres ouvertures d’entrée de l’air (chauffé au passage) au ras du sol. L’appui de la fenêtre pourra alors être à 1 mètre de hauteur.
Finalement, les fenêtres ont 4 mètres à 4m,2o dans les locaux de 5 mètres de hauteur; 3 mètres dans ceux dont la hauteur est de 4 mètres; ainsi de suite. La largeur, proportionnée à la hauteur, varie de 1 mètre à lm,o0 ou même 1 m,60 (la Charité, à Lille). Pour l’hygiène, cette largeur devrait être inverse de celle des trumeaux. Dans les habitations particulières, des fenêtres de 3 mètres de hauteur sur 1 mètre ou lm,20 sont suffisantes; mais comme, d’ordinaire, une chambre d’habitation n’en a que d’un côté, il convient de rétrécir les trumeaux à 1 mètre et même moins.
Dans les habitations collectives, salles d'hôpital, chambres de caserne, salles de classes, etc., il est indispensable de diviser la fenêtre en deux compartiments, dont le supérieur peut s'ouvrir isolément, pour les moments du jour où il est besoin de recourir à une ventilation énergique, pendant que les habitants sont à l’intérieur et sans leur amener trop directement de l’air froid ou de la pluie. Cette fenêtre indépendante doit pouvoir aisément s’ouvrir ou se fermer d’en bas. En général, il n’est point bon qu’elle s’ouvre par une ou par deux valves, dans le sens latéral, comme les fenêtres ordinaires. Ce qui nous paraît le mieux est que la vitre, tournant sur son bord inférieur, vienne s’incliner vers l’intérieur de la pièce, sans s’abaisser entièrement; le plan oblique qu’elle présente à l’air froid, entrant, le dirige d’abord vers le plafond. Il s’oppose aussi, plus ou moins, à l’entrée de la pluie dans la salle. Pour mieux assurer cet effet, on munit les bords verticaux de la vitre d’ailettes en métal faisant saillie à l’extérieur, qui, lorsque la vitre bascule en dedans, obturent l’espace triangulaire, ouvert entre chacun de ses bords latéraux et le cadre de la fenêtre. C est, je crois, cette disposition que l’on appelle vitre à soufflet. Il est clair, d ailleurs, qu elle ne fonctionne bien qu’autant qu’il existe en même temps des orifices de sortie de l’air; une cheminée suffit dans les appartements privés ; il faut d’autres orifices dans les habitations collectives.
En remplaçant le compartiment supérieur de la fenêtre par une boite en fer galvanisé, que 1 on enchâsse dans le mur au voisinage du plafond et en établissant, par celle boite, une communication avec l’extérieur au moyen d’une valve mobile
376 DES ABRIS ET 1)U VÊTEMENT. [Hygiène
qui représente la vitre, on a le ventilateur Hheringliam, auquel nous ne trouvons que ceci de particulier, c’est qu’il ne sert pas à l’éclairage du local.
A l’étranger, on a essayé de faire servir à la ventilation les fenêtres doublas, fort avantageuses pour la conservation du calorique intérieur. Le châssis extérieur n’arrive pas tout à fait jusqu’au sommet de la fenêtre; le châssis inférieur, au con- Iraire, ne descend pas tout à fait jusqu’au niveau de la tablette, ou inversement. L'air pénètre par la baie externe, eutre les deux vitres, où il se réchaull'e, et se répand dans la pièce par la baie interne.
Plus simplement, on remplace un ou plusieurs des carreaux de vitre par des lames de verre, disposées comme les lames de persiennes. L’éclairage n’est pas altéré et le mouvement de l’air entrant est interrompu par la déviation qu’il subit sur les lames obliques, de manière à arriver sans vilesse à l’intérieur. Telle est, du moins, la théorie.
Ventilation par clés orifices où le courant est ralenti. — Il est fort simple, pour avoir une ventilation permanente, d’ouvrir, au bas et en haut des murs extérieurs des locaux habités, des orifices qui ne servent qu’à cet usage. Mais de tels orifices donnent, à de certains moments, un froid qui semble plus onéreux que leurs services ne sont appréciables. On les arme, en conséquence, d’un obturateur à coulisse, qui ne doit les fermer que quand le courant d’air est trop sensible. Seulement il est habituel qu’une fois fermés, on oublie de les rouvrir. C’est pour remédier à cet inconvénient qu’ont été inventés une foule de dispositifs qui permettent de maintenir en permanence l’accès de l’air, par ce fait qu’ils lui impriment au passage une vitesse presque nulle.
L’un des plus anciens est celui qui fournit ce que l’on a appelé la ventilation de porosité ( Porenventilation ), de Reid et de Scharrath, quoiquelle n’ait rien de commun avec celle qui se fait par les pores naturels des parois. Scharrath amenait de l’air, propulsé dans un canal spécial, sous le plancher d’un théâtre de Berlin, le faisait passer dans de petits canaux ascendants, et finalement le tamisait sous chaque fauteuil à travers une gaze tendue sur un cadre. Ce tamis enlevait à l’air toute sa vitesse. Le procédé ne s’est pas répandu. »
On a essayé dans nos casernes, de remplacer un ou plusieurs carreaux de vitre, à chaque fenêtre, par une toile métallique. La tentative a complètement échoué. Les toiles, quand elles fonctionnaient, donnaient peu d’air, mais des courants aigus, et si froids, pour les voisins de la fenêtre, que l’on avait toutes les peines du monde d’empêcher les soldats d.e coller du papier par-dessus. Bientôt, il est vrai, la poussière remplissait les mailles de la toile, et il n’était plus besoin de se défendre contre le ventilateur.
La physique enseigne qu’un lluide perd sa vitesse en passant d’un canal étroit dans un plus évasé. C’est sur ce principe que reposent les briques de ventilation , percées de plusieurs conduits tronc-coniques, à base en dedans (ventilateurs Ellison), qui étaient employées avant que les frères Appert, maîtres verriers, aient réussi à fabriquer les vitres perforées que réclamaient É. Trélat, Geneste et llerscher, et dont A. -J. Martin, au Congrès de Nancy (1886) a expliqué les propriétés. Ces vitres oui, évidemment,
générale.] L’HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 577
l’avantage de ne pas diminuer le jour et de ne point salir l’air, car elles se lavent et no retiennent pas les poussières comme les conduits assez longs, creusés dans une brique. Leur épaisseur est de 3mm,5 à 5 millimètres ; elles ont o, 000 trous par mètre carré, de 3 millimètres de diamètre chacun, représentant ensemble une ouverture de 3 décimètres carrés par mètre carré. 11 est très facile de faire en vitres de cette nature la partie supérieure des fenêtres des locaux à ventiler, les impostes, comme on dit. On l’a fait et... il a été reconnu que le système n’est pas irréprochable, tout en n’étant pas absolument efficace. La démonstration la plus éclatante de cette insuffisance est due à Étienne Wallon, qui expérimenta officiellement au lycée Janson de Sailly. Quand le temps est mauvais et qu’il y a du vent, on est obligé d’obturer les carreaux perforés au moyen de fermetures mobiles en verre plein, à cause des courants d’air qu’ils laissent passer. En temps ordinaire, ils ventilent moins bien que les ouvertures et gaines d’évacuation du système Geneste-Herschor.
Le moulinet à vent, assez bruyant d’ailleurs, que l’on fixe dans un carreau, est encore une façon de rompre et d'éparpiller le courant d’air entrant. Il ne ventile qu’à la mesure de ses dimensions.
2. Ventilation artificielle. — A. VENTILATION PAR APPEL. — L’appel de l’air de renouvellement se fait à l’aide de l’utilisation des forces naturelles : la différence de la température et la raréfaction d’air produite par le vent; ou bien en raréfiant l’air sur un point au moyen d’appareils d’aspiration mis en mouvement par quelqu’un des moteurs ordinaires. D’ailleurs, l’appel opère, soit sur l’air frais qu’on veut introduire, soit plus souvent et plus rationnellement sur l’air qu’on veut extraire et que l’air neuf vient remplacer par son propre poids.
Appel par le vent. — Quand un courant d’air passe, en s’éloignant, sur une colonne d’air immobile, il produit dans celle-ci une raréfaction qui l’entraîne dans le sens du courant. Tel est le principe qui a présidé à l’installation d’un certain nombre de petits appareils, qui ont le défaut de ne bien marcher que par un vent sensible , circonstance, à la vérité, très commune dans nos pays, mais qui, en raison de leur moteur, s’appliquent bien à des habitations on marche, telles que les navires et les voitures de chemins de fer.
L’appareil représenté par la figure 103, imaginé par Wolpert et qui rappelle les manches à vent des navires, consiste en un tube mobile, communiquant par en bas avec le local à ventiler et s’ouvrant à l’extérieur par un orifice évasé en entonnoir. Une girouette qui fait corps avec ce tube dirige constamment l’ouverture du côté opposé au point d’où vient le vent. La dépression opérée par le vent à l’orifice du tube détermine un courant d’évacuation de bas en haut. Cette « cape à vent » ( Windkappe) se place natui ellement sur le toit, terminant une gaine d'aération.
Les girouettes se rouillent et dès lors font entendre, en tournant, un grincement désagréable, ou môme ne tournent plus du tout. Wolpert a donc construit, sans changer le principe, un ventilateur immobile dont la Ahnoui.d, Hygiène. 2e édit. 37*
DLS ABRIS ET DU VETEMENT. [Hygiène
coupe se voit dans la liguie 104. Un tuyau a termine la cheminée et supporte une caisse d’aspiration conique b , protégée par tin couvercle c. Les flèches horizontales indiquent la direction du vent; les flèches recour-
es
bées montrent le courant d’aspiration produit par le glissement du vent sur des surfaces courbes et inclinées, qui sont les mêmes de quelque côté qu’il souffle. Wiel et Gnehm recommandent ce dispositif pour les maisons particulières et surtout pour les wagons auxquels le rapide déplacement du train fait du vent, même quand il n’y en a pas dans l’air.
Fig, ÎOU — Aspirateur fixe (de Wofpert).
Fig, 103, — Cape à vent,
On invente, du reste, tous les jours, de nouveaux « capuchons de tirage » ou « chapeaux ventilateurs » qui ne valent guère plus qu’un tube ouvert. Au besoin l’on gratifie d’un nom nouveau un appareil déjà inventé plusieurs fois. C’est ainsi que le ventilateur à hélice et à mouvement rotatif, que l’on vend aujourd’hui pour surmonter les cheminées, et qui, par le vent, produit une réelle aspiration, s’appelle ventilateur de Chadwick en Angleterre, de Griffith à New-York, de Venant, de Serron, etc., à Paris (Ch. Joly). Nous avons une forte tendance à rattacher à cette classe le ventilateur à vis d' Archimède de J. Iloworlh, dont les Putzeys reproduisent le modèle. Buchan, Steven, ont donné leur nom à des aspirateurs fixes ( Exhausl ventilators), qui ont le mérite d’empêcher la pluie d’entrer dans les cheminées et le vent de refouler le courant ascendant naturel qui se fait par ces canaux. Lamb a ajouté à la liste un chapeau [fixed cowl ) assez compliqué et un autre appareil qu’il qualifie de Triumph ventilator. En général, les meilleurs de ces appareils sont ceux pour lesquels il n’est pas dépensé une part du vent à les faire tourner.
L’appareil représenté par la figure 105 et attribué à Hammond ajoute jusqu’à un certain point la propulsion à l’aspiration. L’air pénètre en A et sort en B avec l’air extrait de l'intérieur par aspiration et dont le vent
générale. J L’HABITATION, MILIEU HESP1RATOIKE. ‘î70
précipite le mouvement. Pour que la pression du vent n’arrive pas à couper ou même à renverser le courant ascendant, on a soin de rapprocher de A la partie étranglée C du double entonnoir.
Quelques architectes ménagent un vide entre le plafond des pièces habitées et le plancher de celles qui sont au-dessus (le mieux est que ce soit le grenier); cet espace est largement accessible au vent, tandis qu’il est accessible, d’autre part, à l’air intérieur par des ouvertures pratiquées dans le plafond. Il est aisé de comprendre que le vent intervienne puissamment dans la ventilation, en pareil cas, en pressant d’un côté et en faisant le vide de l’autre.
Les baies du Dachreiter de certaines baraques (page 533) doivent ventiler souvent par le même mécanisme. Lorsqu’il n’y a pas de vent, il semble bien que l’air extérieur doive entrer par en bas, s’il fait froid; l’air chaud, intérieur, sortant par en haut. En été, il n’y a peut-être que l’appel du vent et quelques échanges entre l’air du côté ensoleillé et de celui qui est à l’ombre. Des constatations directes auraient besoin d’être faites.
Ces appareils n’ont pour but que l’extraction de l’air vicié et supposent que la rentrée d’air pur se fera par les pores des murailles, les joints des portes et des fenêtres; ce qui a lieu, en effet. Mais il conviendrait de régulariser les deux phénomènes à la fois. Pettenkofer et Ch. Joly montrent qu’une bougie allumée s’éteint bientôt au fond d’un ilacon ouvert, et qu’elle brûle au contraire indéfiniment si l’on divise en deux le calibre du goulot par l’introduction de deux tubes d'inégale hauteur, ou même d’une simple cloison verticale, qui détermine par le fait un orifice d’accès et un de sortie, en d’autres termes, un courant ascendant et un descendant.
On a donc imaginé de ces ventilateurs de faîtage qui obtiennent un courant d’introduction, par propulsion ou non, et un courant de sortie par appel. Le ventilateur Watson en est la réalisation la plus élémentaire ; ce sont deux canaux parallèles partant du plafond et s’élevant au-dessus du toit; l’air descend par l’un d’eux et remonte par l’autre. En supposant que cet appareil fonctionne quelquefois, il ne saurait étendre son effet bien loin dans l’atmosphère d’une pièce; le résultat serait plus sérieux, si les deux gaines s’ouvraient dans l’air à des hauteurs inégales et que celle qui monte le moins haut descendît (le long du mur par exemple) jusqu aux environs du plancher. Lorsque l’air extérieur sera plus froid que 1 intérieur, les choses iront d’elles-mêmes.
Le ventilateur île Mac Kinnel est identique au précédent; seulement les deux canaux sont 1 un dans l’autre, au lieu d’être juxtaposés. Le tuyau intérieur dépasse 1 extérieur en haut et en bas et serf dégainé d’évacuation.
Fig. 103.— Aspirateur propulseur.
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Dans le ventilateur si connu de Muir, le courant descendant est de propulsion, le courant ascendant est d’appel. Une cage rectangulaire est divisée en quatre gaines par deux cloisons verticales qui se coupent à angle droit; la paroi externe de chaque gaine est composée de lames de persienne de telle sorte que le vent pénètre toujours par quelque côté; l’air descend dans la gaine qui reçoit le vent et remonte dans celle du côté opposé.
Nous avons idée que quelqu’un de ces dispositifs ferait merveilles au faite d’une cage d’escalier, gaine d’aspiration naturelle où se rendent, en hiver particulièrement, les odeurs des cuisines et d’autres émanations, qui sont l’objet d’échanges déplorables entre les appartements et dont l’évacuation immédiate soulagerait infiniment les locataires de la maison.
Le ventilateur de Wutke a un chapeau à huit loges, dont une au moins est ouverte au vent et dirige l’air de haut en bas, par une longue gaine, jusqu’à la cave, où il débouche dans une chambre de chauffe (en hiver) pour, de là, se répandre dans les diverses pièces par autant de conduites particulières.
Appel par inégalité de température. — Les appareils fondés sur ce principe réunissent presque tous le chauffage à la ventilation. La pratique de tous les jours indiquait presque cette association systématique; c’est en hiver, alors que le chauffage est forcé, que la ventilation devient aussi le plus nécessaire : et les procédés de chauffage réalisent si fatalement l’inégalité de température entre les atmosphères communiquantes qu’ils font aussi de la ventilation, sans qu’on les ait institués pour cela. Aussi s’est-on appliqué à obtenir les deux choses à l’aide d’un fonctionnement solidaire et s’est-on habitué peu à peu à ne chercher que dans celte voie la solution d’une question qui est certainement double.
Les médecins essayent aujourd’hui de faire revenir de cette habitude fâcheuse les physiciens et les architectes. Nous reprendrons plus loin les principes qui paraissent devoir l’emporter. Mais l’article qui va suivre empiétera nécessairement sur celui du chauffage, encore que nous ayons l’intention de ne considérer, pour le moment, que comme ventilateurs, des appareils qui sont en réalité à deux fins.
Ventilation par les cheminées ordinaires. — Les appartements tant soit peu confortables possèdent, sur une des faces de la pièce, une cheminée plus ou moins bien faite, dans laquelle on entretient, pendant la saison froide, un foyer allumé de bois ou de charbon. Nul doute qu’il ne s’accomplisse par l’orifice et le tuyau de fumée de cet appareil un certain tirage , qui y précipite une masse d’air dont une partie sert à la combustion dans le foyer et dont l’autre, s’échappant avec la fumée, provoque un appel sur l’air extérieur par tous les points par lesquels il peut pénétrer. Il en vient par les joints des portes et des fenêtres (nous avons vu que 1 kilogramme de bois, en brûlant dans une cheminée, évacue et appelle environ 100 mètres cubes à l’heure). Mais on les obture du mieux possible, en général, et comme il n’y a pas de ventouse traversant la muraille, il faut croire que l’appel de la cheminée met assez efficacement en jeu la porosité des parois. L’air fourni vient de quelque part et toutes les chemi-
générale.] L’HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. 581
nées ne fument pas. Ce n’est pas un système de ventilation parfait; ce n’est môme pas un système. Cependant, il faut se garder de le croire peu important.
Il se passe même ce fait curieux, que la ventilation est encore réelle quand on ne fait pas de feu, pourvu que la température soit différente du dedans au dehors. Le général Morin a obtenu une évacuation d’environ 400 mètres cubes à l’heure par la cheminée de son cabinet, la température intérieure l’emportant sur l’extérieure d’environ 12°. Il est vrai que, si la différence est en sens inverse, c’est la cheminée qui devient gaine d’introduction.
Une bonne cheminée anglaise (Fodor) évacue par le tuyau de fumée, par heure et selon les étages, les quantités d’air ci-dessous :
Hauteur à Mètres cubes
du tuyau. à l'heure.
Rez-de-chaussée 15 mètres. 750
Premier étage J 3 — 6G3
Deuxième étage 9 — 575
Troisième étage 6 — 432
Quand on a ce mode de ventilation pour l’hiver, les fenêtres font la besogne de l’été. Les hôpitaux anglais et américains, paraît-il (Ch. Sarazin), ont conservé ce vieux système, qui est du reste institué d’abord en vue du chauffage. Les petites salles (de six lits) de l’hôpital de La Charité, de Lille, ne sont ventilées que par de semblables cheminées au charbon de terre, éminemment agréables aux malades, n’était que les bonnes sœurs leur défendent de s’en approcher.
On reproche aux cheminées précisément l’énergie de leur tirage qui, dit-on, provoque des courants d’air sensibles par les joints des portes et des fenêtres. Que si l’on diminue par des registres ou autrement la violence du courant ascendant, on retombe dans l’horrible inconvénient des cheminées qui fument.
Cheminées ventilatrices. — Le moyen de faire de la cheminée un véritable appareil de ventilation, c’est de lui fournir un apport d’air équivalent à son débit d’évacuation. Il est difficile, par les temps froids, d’ouvrir en plein appartement des ventouses assez larges pour assurer cet équilibre sans refroidir l’intérieur de la pièce. On s’est donc arrangé, il y a longtemps déjà, de façon à faire passer l’air d’entrée autour ou au-dessus du foyer, où il s’échauffe avant de se répandre dans la pièce. L’abondance de l’air introduit et ce chauffage préalable suppriment évidemment les aigres filets que la cheminée pourrait appeler par les jointages. Cette idée, réalisée plus ou moins parfaitement par Gauger (1714), par Belmas (1832), par Descroizilles, Péclet, a ôté reprise par le capitaine anglais Douglas-Galton, à qui l'on en fait l’honneur sans plus ample informé (Ch. Joly).
La cheminée qui porte son nom (fig. 10G) possède à la fois le foyer à feu nu et la colonne d air extérieur, de renouvellement, appelée par le tirage. Le foyer est alimenté exclusivement par l’air de la pièce; l’air de ventilation arrive du dehors par un canal horizontal, sans communiquer
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avec le foyer, dans une gaine enveloppante où il s’échauffe, s’élève, et d’où il s’échappe ù une certaine hauteur par des ouvertures obliques qui le dirigent vers le plafond, comme c’est la règle.
On ne sauiait nier que le meme air qui assure la ventilation ne serve aussi, dans ce système, au chauffage. Le but a môme été de récupérer ainsi nue part des 95 p. 100 de chaleur, perdus par les cheminées ordi-
Fig. I0G. — Cheminée Douglas-Galton. — Coupes verticales montrant le foyer , le tuyau de fumée et la game enveloppante qui s’ouvre au niveau du foyer.
naires. Cependant, il semble que l’air introduit passe assez vite pour ne pas être surchauffé.
Il est possible d’appliquer de bien des manières les cheminées à la ventilation, même en dehors de tout chauffage. Au témoignage de Wiel et Gnehm, les nouveaux hôpitaux, en Amérique, et quelques maisons de campagne de la banlieue de Zurich possèdent à la fois la cheminée et un système général de chauffage; dans les saisons intermédiaires, automne et printemps, on ne se sert que de la cheminée; en été, elle continue à fonctionner. pour la ventilation, à l’aide d’un petit foyer d’appel ( Lockfeuer ) que l’on entretient dans le tuyau de fumée.
C’est, en effet, une pratique facile et salutaire que d’entretenir en tout
générale.] L’HABITATION, MILIEU RESPIRATOIRE. Ü8R
temps dans le tuyau de la cheminée, s’il y en a une, ou dans une gaine faite exprès, ce foyer d’appel qui sera un bec de gaz, ou une couronne de becs selon les besoins. Coulier a réalisé dans une salle de cours du Val-de-Grâce (Morache) cette installation, conseillée antérieurement par le général Morin, et a reconnu que la combustion d’un mètre cube de gaz (du prix de 30 centimes, à Paris) peut introduire par heure au moins 2,500 mètres cubes d’air dans un local. Houzé de l’Aulnoit a fait élever à chaque extrémité des salles de l’hôpital Saint-Sauveur, de Lille (très défectueux), une gaine qui ne sert que do tuyau d’appel et d’évacuation ; il y brûle constamment un bec de gaz derrière un verre dépoli, de façon à servir simultanément à la ventilation et l’éclairage nocturne. C’est au moins là une ressource dans les vieilles bâtisses, élevées par la foi et la charité des comtesses des croisades, mais en dépit de l’hj'giêne et quelquefois du sens commun (la dévotion moderne s’efforce de ne pas en perdre la tradition).
Une autre manière d’utiliser les cheminées, c’est d’y faire déboucher, ou d'y adosser des gaines d’évacuation dont l’orifice inférieur est au ras du plancher ou mieux sous le plafond d’une salle et qui s’élèvent obliquement dans la muraille jusqu’à la rencontre du tuyau de fumée. Dans le cas d’embouchure de ces gaines avec le tuyau de la cheminée, l’air évacué partage rapidement la température des gaz qui viennent du foyer, et la ventilation est sûre et régulière pourvu qu’il y ait toujours du feu allumé sous la cheminée. Dans le cas d’adossement simple, l’air de la gaine s’échauffe assez par voisinage pour conserver le mouvement ascendant, pendant que la cheminée fonctionne ; si le feu vient à y être interrompu, l’appel dans la gaine s’affaiblit, devient nul et peut même être remplacé par un courant de sens contraire; mais, au moins, il ne ramènera pas dans l’appartement l’air odorant de la cheminée même, puisqu’il n’y a pas de communication directe.
Théorie du tirage des cheminées. — La cheminée est un tube dans lequel une colonne d’air est en antagonisme avec une colonne extérieure de même base (la section de la cheminée); l’équilibre est d’autant plus sûrement rompu que réchauffement de l’air dans la cheminée est plus accentué; de même, plus la cheminée est haute, plus la différence de pression est considérable, en faveur de la colonne d’air libre. C’est pour cela que les hautes cheminées d usine ont un puissant tirage; leur élévation monumentale ne sert pas seulement à porter la fumée fort au-dessus des maisons environnantes, c est encore jusqu à présent le plus sûr moyen de rendre la combustion aussi complète que possible dans les foyers industriels et d’obtenir des cheminées « furnivores » .
La colonne tl air contenue clans la cheminée est-elle amenée au double de son volume pat 1 échauflement, cet air n’est plus que moitié aussi lourd que l’air extérieur, il ne peut plus faire équilibré qu’à une colonne d’air extérieur de hauteur deux fois moindre. C est pour cela qu’il monte, non par une force à lui propre en qualité d’air chaud, mais parce qu’il est réellement poussé.
On peut calculer la vitesse avec laquelle l’air, spécifiquement plus léger de
DES ABRIS ET IJ U VÊTEMENT
[Hygiène
la cheminée, esl soulevé par l’excès de pression de l’air extérieur. Soit v cette vitesse :
H est la hauteur en mètres de la cheminée ; la vitesse acquise, soit 9m,81 ;
t, la température de l’air extérieur;
T, la température (plus élevée) dans le tuyau de la cheminée.
D’où il suit que, pour une même température extérieure, le tirage de la cheminée augmentera du double, ou bien en donnant au tuyau une hauteur quatre fois plus considérable, ou bien en y entretenant une température quatre fois plus élevée.
Quand on voit un fort tirage se produire avec une cheminée de faible élévation, c’est que l’action raréfiante du vent dominant à l’époque supplée au défaut de hauteur. D’autres fois, c’est que des canaux recourbés, entre le foyer et la cheminée d’appel, faisant le même office que le siphon sur l’écoulement des liquides, favorisent la ventilation.
L’expérience a démontré qu’avec une différence de 20 à 25 degrés entre la température intérieure d’une cheminée et la température extérieure, il se fait à l’orifice supérieur de la cheminée un écoulement d’une vitesse de 2 mètres par seconde.
Parlant de celte donnée, Bouillard calcule la vitesse d’écoulement par une cheminée quelconque, la section des orifices d’évacuation dans les salles, celle des conduits collecteurs et celle de la cheminée.
« La vitesse d’écoulement, ou le volume d’air ou de fumée évacué en une seconde par une cheminée d’appel ou d’évacuation est proportionnelle, d’abord à la racine carrée de l’excès de la température du gaz dans la cheminée sur la température de l’air extérieur, ensuite à la racine carrée de la hauteur de la cheminée, et enfin à l’aire de la section du conduit de cette cheminée.
« Celte loi peut s’exprimer par les deux formules suivantes :
dans lesquelles V = la vitesse moyenne de l’air dans le conduit,
K est un coefficient numérique constant pour chaque conduit et dépendant de ses proportions;
T est la température moyenne du conduit ou de la cheminée;
T', la température de l’air extérieur;
H, la hauteur de la cheminée;
Q, le volume d’air écoulé en une seconde;
Et A, l’aire de la section de la cheminée ou du conduit;
« Il s’ensuit :
« Qu’on active le tirage d'une cheminée en augmentant sa hauteur; qu’on augmente le volume d’air écoulé en une seconde, en donnant à la section transversale une plus grande superficie; et enfin que, toutes choses égales d’ailleurs, le volume d’air évacué sera toujours le même lorsque la température de l’air intérieur excédera celle de l’air extérieur d’un même nombre de degrés. »
La vitesse de l’air devant être de 0m,80 par seconde aux premiers orifices d’appel (dans la salle), de lu,,20 dans les premiers conduits collecteurs et de 2 mètres à l’orifice supérieur de la cheminée d’évacuation, il en résulte que :
1° Pour des salles de seize lits, à chacun desquels on alloue 80 mètres cubes par heure (soit, pour l’ensemble, 1,280 mètres cubes à l’heure, ou 0mo,355 par seconde)
mètres par seconde.
V = V(T — T’)xH et Q = KA V(T — TjxH
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