Règles générales théoriques et pratiques. — La théorie

et l'expérience sont d'accord pour montrer qu'en nommant

A, l'aire de la section d'une cheminée ou d'un conduit d'air,

H sa hauteur,

T" la température de l'air extérieur,

T la température moyenne dans le conduit,

V la vitesse moyenne de l'air dans le conduit,

K un coefficient numérique constant par chaque conduit et dépendant de ses proportions, ainsi que de sa disposition.

Q le volume d'air écoulé en une seconde,

on a les relations :

V = Kv/(T-T')H et Q = KA^(T-T')H

44. Conséquences de ces formules. — Il résulte de ces formules, que la vitesse V d'écoulement de l'air ou de la fumée dans une cheminée d'appel ou d'évacuation, est proportionnelle :

1° A la racine carrée de l'excès de la température du gaz dans la cheminée sur la température de l'air extérieur.

2° A la racine carrée de la hauteur de la cheminée, et que le volume d'air ou de fumée Q évacué en 1", est proportionnel aux mêmes quantités, et de plus à l'aire de la section A du conduit.

Il s'ensuit donc :

1° Qu'on augmente la vitesse V et par suite le volume Q de gaz, évacué par une cheminée, ou qu'on active son tirage en lui donnant plus de hauteur ;

2° Qu'on accroît le volume de gaz ou de l'air évacué, en donnant à la section transversale de la cheminée une plus grande superficie;

3° Qu'étant données la hauteur, la section et les dispositions générales d'une cheminée ou d'une conduite quelconque d'air ou de gaz, le volume d'air qu'elle évacuera sera toujours le même, si la température à l'intérieur de la conduite excède toujours celle de l'air extérieur d'un même nombre de degrés.

Cette dernière conséquence, parfaitement conforme à l'observation, oblige à proportionner les appareils de chauffage qui déterminent l'appel, pour le cas où la température extérieure de l'air est le plus élevée, et par conséquent pour la saison d'été.

4ë. différence de température généralement suffisante. — L'observation des mines, où la circulation de Pair est le plus étendue et le plus compliquée, ainsi que celle des dispositifs de ventilation des plus grands hôpitaux et des amphithéâtres, montre qu'une différence de 20 à 25° entre 'la température dans les cheminées d'évacuation et l'air extérieur, est ordinairement suffisante pour déterminer les vitesses que l'on indiquera plus loin dans les diverses ramifications des conduites.

Dans les théâtres, par suite de la multiplicité obligée des conduits, la différence doit être de 36 à 40° pour assurer l'évacuation nécessaire.

46. Insuffisance de la ventilation naturelle. — Il résulte aussi de ce qui précède qu'à mesure que la différence des températures diminue, la vitesse de circulation de l'air décroît; ce qui explique comment si, en hiver, la ventilation naturelle obtenue par le seul effet de l'excès de la température des lieux habités, ordinairement maintenus à 16° environ, sur la température extérieure, suffit dans beaucoup de cas pour assurer un renouvellement convenable de l'air, quand on a ménagé des conduits d'évacuation bien proportionnés, il n'en est plus du tout de même au printemps, et à plus forte raison l'été. Dans ces saisons, la ventilation naturelle devient insuffisante, et comme d'ailleurs il n'est pas possible de maintenir les fenêtres ouvertes, il

devient nécessaire de recourir à la ventilation artificielle, toutes les fois qu'on a besoin d'assurer, dans une proportion régulière, le renouvellement de l'air.

47. Renversement accidentel du mouvement de l'air. — Lorsque les conduits d'évacuation de l'air ne sont pas maintenus à une température suffisamment élevée, il arrive souvent que le mouvement de l'air se renverse, et que les conduits introduisent de l'air extérieur froid, au lieu de servir à l'évacuation de l'air vicié. Cet effet se produit très-fréquemment dans les dispositions où, pour l'introduction et l'évacuation de l'air, on ne compte que sur la ventilation naturelle, malgré les différences de hauteur des conduits d'arrivée et de sortie.

On l'observe fréquemment dans les appartements de réception où, plusieurs salons étant en communication, les cheminées des uns étant plus ou moins chauffées, servent à l'évacuation, tandis que celles des autres introduisent de l'air froid.

Les mêmes effets se produisent aussi dans les lieux qui ne sont ventilés que pendant une partie du jour, tels que les amphithéâtres, les salles de spectacle, etc. Il arrive alors souvent et périodiquement, que le mouvement de l'air se renverse. L'air froid rentre par la cheminée d'évacuation, et l'air plus chaud des lieux qui ont été occupés, s'échappe par les orifices d'admission.

L'on prévient ce renversement, qui occasionne un refroidissement inutile, en disposant dans les conduits et dans les galeries de circulation de l'air, des portes ou des registres que l'on ferme, quand le service de la ventilation doit cesser.

Enfin il est également nécessaire d'interrompre la communication des lieux à ventiler, lorsque l'on allume le foyer d'appel placé au bas des cheminées d'évacuation, dont on parlera plus loin, afin d'éviter que le tirage se faisant, comme dans le cas précédent, en sens inverse, ces lieux ne se remplissent de fumée. Une prise d'air spéciale pour l'allumage de ce foyer doit être réservée.

48. Insuffisance de l'ouverture des fenêtres. — L'on croit généralement qu'il suffît toujours d'ouvrir les fenêtres d'une vaste salle pour y produire le renouvellement complet de l'air, et un grand nombre de médecins pensent que dans les hôpitaux, l'ouverture d'un certain nombre de fenêtres placées sur les deux faces opposées conduit à ce résultat. Cela n'est pas aussi exact qu'on le suppose, et l'été, quand le temps est calme et qu'il n'y a pas de vent, il arrive souvent que l'ouverture complète de cinq à six fenêtres opposées sur chaque face d'une grande salle de réunion, d'un hangar, d'une gare, d'un manège, ne déterminent qu'un renouvellement très-imparfait de l'air, et n'empêchent nullement une élévation anomale de la température. Les exemples en sont fréquents.

49. Emplacement des orifices d'admission et d 'évacuation de l'air. — Aucun de ces orifices ne doit être placé à fleur des planchers, comme les constructeurs le font à tort le plus souvent, parce que les balayures et les immondices remplissent et obstruent promptement les conduits correspondants.

Les orifices disposés pour amener de l'air chaud ou de l'air froid doivent être pratiqués près des plafonds ou à une distance telle des personnes qu'elles ne puissent sentir l'impression d'aucun courant d'air.

Lorsqu'au contraire les orifices d'introduction sont ^pratiqués près du sol, l'air chaud, dans la saison d'hiver, ne s'en élève pas moins de suite vers le plafond, tandis que dans l'été l'air frais, plus lourd, séjourne à la partie inférieure. Dans les deux cas il est désagréable de se trouver à proximité de ces orifices ; c'est surtout dans les salles d'assemblées, dans les amphithéâtres que l'arrivée de l'air par les gradins ou entre les jambes des individus est peu convenable.

L'on en a eu des exemples au palais du Luxembourg et à la Chambre des députés, où l'on a été conduit à renoncer complètement à ce mode d'introduction de l'air.

Les orifices d'évacuation doivent au contraire, en général, être ménagés près du sol et aussi dans des parois verticales. Nous ferons connaître quelques cas particuliers où l'on est obligé de s'écarter de cette dernière règle.

50. Vitesses convenables de l'air dans les orifices des conduiis d'évacuation. — Ces vitesses doivent aller en croissant depuis les premiers orifices d'appel jusqu'à la cheminée d'évacuation, qu'il est bon de rendre commune à tous les conduits d'un même bâtiment. On les réglera, autant que possible, ainsi qu'il suit :

1ers orifices d'appel vitesse en 1" 0m,70 à Om,40

1ers conduits collecteurs lm,00 à lm,20

2es conduits collecteurs lm,30 à lm,40

Cheminée générale d'évacuation lm,80 à 2m,00

Ces vitesses s'obtiennent facilement dans la plupart des cas, à l'aide d'un excès de 20 à 25° de la température de la cheminée sur celle de l'air extérieur.

51. Section à donner aux orifices et aux conduits d'appel et d'évacuation. — Le volume d'air total à évacuer par seconde étant calculé a priori, d'après le nombre des individus et d'après les conditions du renouvellement de l'air, en divisant ce volume par la vitesse que l'air doit avoir à chacun des passages ou des conduits, l'on aura en mètres carrés la section libre qu'il conviendra de leur donner. Par section libre on doit entendre le passage réel, déduction faite des pleins des grilles ou des barreaux qui les obstruent souvent en très-grande partie.

Exemple. S'il s'agit d'une salle d'hôpital de douze lits à. chacun desquels on alloue 80 mètres cubes d'air par heure, ce qui correspond pour l'ensemble à 960mc par heure, ou à 0mc,267 en 1", la vitesse moyenne dans les conduits d'évacuation devant être de 0m.70 en 1", leur section totale sera égale

Qmc C) g 7

à ' = 0mi,38. S'il doit y en avoir un par lit, le con-

duit à ouvrir derrière chaque lit aura une section égale à

Qmq g g

— i— = 0^,0317; on lui donnera Cm,18, sur CH 13.

Les conduits collecteurs qui réuniront le produit en air vicié dés^six lits de chaque côté devront évacuer 0mc,1335 en une seconde, à la vitesse d'un mètre en une seconde. Leur section maximum sera 0mti,1335; on leur donnera 0m,30 sur 0m, 45 ; mais à l'origine on pourra les faire plus petits en les proportionnant toujours au volume d'air à évacuer.

On procédera de même pour les autres conduits.

S'il y a trois étages à chaque pavillon ou 36 lits en tout; le volume d'air à évacuer sera de 2880 mètres cubes par heure ou 0mc,800 par seconde. La vitesse dans la cheminée devant être de 2 mètres environ, on lui donnera une section de 0mi,40 soit 0m,64 sur 0m,64 de côté.

o2. Vitesses convenables de l'air aux orifices d'introduction. — Lorsque ces orifices seront ménagés dans le plafond des lieux ventilés, et qu'alors l'air descendra verticalement, la vitesse d'introduction ne devra pas excéder 0m,50 en une seconde.

Quand l'air débouchera latéralement et à peu près parallèlement au plafond, ou horizontalement à cinq ou six mètres au-dessus de la tête des individus , la vitesse d'introduction pourra atteindre un mètre par seconde sans inconvénient,

De semblables vitesses d'introduction sont ordinairement facilement déterminées par la simple action de l'appel, qui produit aussi l'évacuation.

Ainsi, dans le grand amphithéâtre du Conservatoire des arts et métiers qui contient parfois 750 auditeurs à chacun desquels on alloue 30 mètres cubes d'air par heure, ce qui exige une évacuation et une introduction de 22 500 mètres cubes par heure ou de 6mc,4l6 en une seconde , la section totale libre des orifices d'introduction est d'environ 12 mètres carrés. Aussi l'arrivée de ce grand volume d'air y est-elle à peine sensible.

55. Sections à donner aux orifices d'admission de iïair. — Quoique, dans tous les cas, une partie de l'air évacué soit naturellement remplacée par celui qui afflue par les joints des portes et des fenêtres, il conviendra de calculer la section libre des orifices d'arrivée de l'air nouveau en divisant le volume total à admettre en l"par la vitesse fixée pour l'arrivée. On parviendra ainsi à restreindre les courants d'air par les portes et par les fenêtres.

54. Moyen d'atténuer les effets des courants d'air affluent déterminés par l'aspiration. — On reproche, non sans raison, au système de ventilation par appel de déterminer aux moments où des portes communiquant à l'extérieur sont ouvertes, l'introduction de courants d'air parfois fort gênants, mais, outre qu'en observant les règles précédentes, on rendra l'effet désagréable de ces courants d'air bien moins intense, on en fera presque totalement disparaître la sensation, si l'on a soin de chauffer convenablement les abords des lieux ventilés, tels que corridors, vestibules, antichambres, de sorte que l'ouverture des portes ne détermine plus que des entrées d'air chaud, à une température au moins égale à celle des lieux à assainir. Nous in diquerons dans chaque cas les dispositions particulières à prendre.