CHEMINÉES
5. Au premier rang des appareils de chauffage intérieur d'un usage à la fois agréable et salubre, se placent les cheminées, dont nous distinguerons deux genres différents :
1° Les cheminées ordinaires;
2° Les cheminées ventilatrices.
Ce que nous dirons des premières et des proportions qu'il convient de leur donner s'appliquera d'ailleurs aux secondes, qui n'en diffèrent que par quelques dispositions spéciales.
On peut en considérer deux types distincts. Le premier, qui se rencontre le plus fréquemment, se compose d'un tuyau de fumée assez large, communiquant inférieurement
avec le foyer par une ouverture plus ou moins rétrécie et qui constitue à sa base le passage que Rumforcl nommait la gorge de la cheminée (pi. I, fig. 1). A sa partie supérieure, le tuyau de fumée est terminé par une sorte d'ajutage nommé mitre, quand il est en briques ou en tuiles, ou mitron, lorsqu'il est fait en tuyaux de poterie. Cet orifice d'évacuation de la fumée présente une section de passage notablement moindre que celle du corps du tuyau. Ce type est à peu près celui qui a été étudié par Rumford et qui porte son nom ; mais, en en indiquant les avantages généraux par rapport aux anciennes cheminées, au seul point de vue du tirage, ce physicien n'a point étudié les proportions qu'il convenait de donner aux diverses parties.
Dans le second type, que l'on rencontre assez souvent dans les étages supérieurs des maisons de Paris, la section du conduit de fumée , ordinairement cylindrique , est uniforme sur toute sa longueur. Il a été recommandé par M. Péclet dans son Traité de la Chaleur comme convenable dans tous les cas ; mais son usage doit être restreint aux très-petites cheminées, et principalement au chauffage par les poêles.
4. Avantages et inconvénients généraux des cheminées ordinaires.—Les cheminées ordinaires, en déterminant l'évacuation d'un volume d'air considérable et par conséquent le renouvellement de celui des appartements, présentent l'avantage incontestable de constituer des appareils de chauffage salubres.
Mais cet air évacué devant nécessairement être remplacé par de l'air extérieur, fourni le plus souvent par les joints des portes ou des fenêtres, il en résulte des courants d'air froid d'autant plus incommodes que la cheminée a des dimensions plus considérables, et que le foyer détermine par son activité un tirage plus énergique. Il arrive alors que, comme le disait Rumford, « des vents coulis pénétrants font frissonner une partie du corps, tandis que l'autre est grillée par le feu de la cheminée, ce qui ne peut qu'être
très-nuisible à la santé. » Il n'y a personne qui n'ait ressenti ces effets flans le voisinage d'une vaste cheminée où brillait un grand feu. C'est surtout dans les grandes salles d'habitation de la campagne qu'ils sont sensibles et incommodes t.
Dans d'autres cas fréquents, surtout à Paris, par suite de l'exiguïté des cuisines, de la proximité des lieux d'aisances et de la garniture des joints des portes et des fenêtres à l'aide de bourrelets, l'appel qu'exerce une cheminée où un feu actif est entretenu, se trouve alimenté en partie par de l'air qui a traversé ces locaux, ce qui introduit dans les appartements des odeurs désagréables et insalubres.
5. Rendement calorifique des cheminées ordinaires. — D'une autre part, l'air appelé par une cheminée ;en sort souvent à une température de 60, 80, 100° et plus. Il emporte avec lui et disperse ainsi dans l'espace, sans profit pour le chauffage, la plus grande partie de la chaleur développée par le combustible 2. Cette perte s'élève aux f, aux l et plus de cette chaleur dispersée, de sorte que l'effet, ou ce qu'on peut nommer le rendement calorifique d'une cheminée ordinaire, ne dépasse guère 0,14 à 0,12 de la chaleur développée par le combustible. Il importe donc, tout en conservant l'avantage d'un renouvellement abondant de l'air, de limiter à la fois le volume et la température de l'air évacué à ce qui est nécessaire pour le maintien de la salubrité des appartements et de l'activité du tirage.
6. Proportions suffisantes pour le renouvellement de Vair et le tirage des cheminées. — Lorsqu'une cheminée ordinaire des proportions généralement adoptées aujourd'hui à Paris fonctionne avec une activité moyenne, l'évacuation d'air qu'elle détermine par heure, atteint et dépasse souvent cinq fois la capacité de la pièce qu'elle est destinée à chauffer, et ce renouvellement d'air suffirait, même dans les pro-
1. Essais politiques, économiques et philosophiques du comte de Rumford, tome Ier, page. 311.
2. Études sur la Ventilation, tome Ier, chap. v, pages 295 et suivantes.
portions ordinaires des appartements, pour assurer une ventilation de plus de 30 mètres cubes d'air par heure et par personne, en supposant qu'il y en eût plus d'une par mètre carré de plancher.
D'une autre part, pour que le tirage et l'évacuation de la fumée aient l'activité nécessaire et ne soient pas contrariés par les vents, il suffit que la vitesse avec laquelle cette fumée s'échappe dans l'air soit de 3 mètres en une seconde dans le cas ordinaire d'un feu d'une activité moyenne ; mais il n'est pas nécessaire et il serait même nuisible que la vitesse fût la même dans le tuyau général de.fumée, où il convient qu'elle atteigne seulement lm,40 à 2 mètres en une seconde ; ce qui engage à ne pas trop restreindre les dimensions de ce tuyau.
La discussion théorique des conditions du mouvement de l'air dans les cheminées et les résultats de l'expérience conduisent aux règles suivantes, pour les proportions à donner aux cheminées d'appartements1.
7. Proportions des tuyaux de cheminées et des mitres des maisons particulières. — Pour les maisons d'habitation, de ville ou de campagne où il n'y a qu'un petit nombre d'étages et où les murs qui reçoivent les tuyaux de fumée ont des épaisseurs suffisantes, on peut construire les tuyaux de fumée en briques ordinaires, et alors les dimensions à donner à ces tuyaux ainsi qu'aux mitres qui les surmonteront, pourront être réglées selon la capacité des pièces d'après le tableau que nous donnons ci-après, page 6.
L'on remarquera que les dimensions des conduits de fumée, indiquées pour les pièces d'une capacité de 300 mètres, sont déjà très-considérables, et qu'il serait difficile de les dépasser sans s'exposer à l'inconvénient très-grave que présentent les larges conduits, celui de permettre parfois l'établissement de courants descendants de fumée, lors de l'allumage.
1. Études sur la Ventilation, tome Ier, chap. v, pages 295 et suivantes.
Il conviendra donc, en général, pour d'aussi grands appartements, de joindre au chauffage par la cheminée l'action auxiliaire d'un calorifère général.
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Conduits de fumée
rectangulaires
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