TABLEAU DES DENSITÉS DE L'AIR A DIFFÉRENTES TEMPÉRATURES

TEMPÉRÂT.

DENSITÉ

TEMPÉRÂT.

DENSITÉ

TEMPÉRÂT.

DE.NSITÉ.

TEMPÉRÂT.

DENSITÉ

kilojf.

kiloK.

kilojr.

Pour compléter les données sur la densité de Tair, nous ajouterons que d'après la hi de MarioUe, la température de l'air restant constante, son volume varie en raison inverse des pressions qu'il subit, et sa densité est toujours proportionnelle à ses pressions*

Des dlirerocs maBlères de ventiler. — Si toUS les spécialistes ont reconnu

hautement la nécessité de la ventilation, ils sont loin d'être d'accord sur la meilleure méthode à suivre. Les uns sont partisans de la ventilation naturelle^ les autres de la ventilation artificielle; ceux-ci demandent des cheminées d'appel direct, ceux-là leur préfèrent l'appel renversé. Pour nous, nous avouerons que tous les systèmes de ventilation laissent à désirer, et cependant on doit, le cas échéant, employer les uns ou les autres. En effet, comme nous l'avons déjà dit dans notre préface, la question ne comporte pas de solution absolue, car elle dépend Aé l'influence des milieux, des variations de l'atmosphère et du courant des vents. De même, suivant la disposition des lieux, les circonstances dans lesquelles on se trouve, suivant aussi le but qu'on veut atteindre, il faut employer un mode de ventilation de préférence à un autre, et quelquefois plusieurs à la fois.

Nous étudierons bientôt les applications des divers systèmes de ventilation, mais auparavant nous définirons ces divers systèmes pour ne laisser subsister aucun doute dans l'esprit du lecteur.

CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR lA VENTILATION. 179

Nous avons annoncé plus haut deux genres de ventilation ; en effet, il existe deux forces qui peuvent la produire, la chaleur ou le mécanisme, parce que ces deux forces opèrent le déplacement de l'air.

II ne faudrait pas se hâter de conclure, d'après nos paroles, que tout déplacement (Tair est une venlilationy car de même qu'une eau en mouvement n'est pas une eau courante, de même un simple mouvement d'air n'est pas une ventilation ; il faut, pour obtenir de la ventilation (nous l'avons dit en défmissant son but), que l'air usé, vicié, d'une enceinte close soit mis en mouvement, chassé de ce milieu et remplacé par de Tair neuf.

Pour arriver à ce résultat on possède deux moyens, la ventilotion naturelle et la ventilation artificielle. La première est celle qui se fait naturellement par la différence de densité des températures intérieure et extérieure d'un local avec les portes et les fenêtres comme orifices, ou qui s'établit sous l'impulsion des vents. Ce mode de ventilation n'est pas assez dans la puissance, dans la main de l'homme pour qu'il puisse y compter pour l'aération ou du moins la ventilation des grandes agglomérations de personnes malades ou bien portantes ; il lui faut des moyens plus certains, plus efficaces et agissant malgré la température atmosphérique artificielle. On l'obtient à volonté, soit au moyen de la chaleur dans une gaine d'appel, soit à Taide d'un agent, d'un moteur mécanique quelconque, comme on le fait dans les ateliers, les usines ou les mines; encore dans ce dernier cas la ventilation peut être obtenue par aspiration et par propulsion ou insufflation.

Nous aurons bientôt l'occasion de décrire ces divers modes, car chacun d'eux a ses applications particulières que nous rencontrerons dans le cours de ce travail.

iBMifflsance de la irentUatioB mitarelle, — Pour de Irës-petitS locaux qui

renferment peu de personnes, la ventilation naturelle, surtout en hiver, pourra suffire ; mais en dehors de ce cas elle est complètement insuffisante. Beaucoup de médecins croient encore aujourd'hui qu'en ouvrant les fenêtres d'un local il s'établit une ventilation suffisante pour purifier Tair de ce local, c'est une grave erreur; car des praticiens ont prouvé que, même dans un bâtiment ayant sur deux de ses faces opposées des fenêtres, suivant l'état de l'atmosphère il ne se produit pas un courant suffisant pour expulser complètement Tair ^icié, en supposant trois et quatre fenêtres ouvertes sur chaque face de ce bâtiment. En tout cas, ce mode d'aération (car on ne peut donner un autre nom à ce système) ne peut empêcher en été une élévation anormale de la température; aussi il est aujourd'hui reconnu que la ventilation naturelle est tout à fait insuffisante, et qu'il faudra toujours avoir recours à une ventilation artificielle pour obtenir des résultats sinon parfaits, du moins efficaces. Wentiiation artifieicUe. — On peut obtenir cette ventilation par plusieurs

procédés, mais quel que soit le mode adopté il faudra toujours trois choses : des orifices d'arrivée, des orifices d'extraction qu'on nomme aussi d'écacuatiofiy enfin une force.

Les orifices d'arrivée doivent être éloignés des personnes et très-multipliés, afin de ne point gêner; car dans toute bonne ventilation les courants sont presque insensibles. C'est dans ce but que généralement on établit les orifices d'entrée prés des plafonds. Leur section doit présenter en outre à leur partie inférieure un plan incliné de dehors en dedans de manière que le courant frappe le plafond sous un angle de 45''; l'air se répand ensuite par nappes dans le local à ventiler.

Les orifices d'extraction doivent être autant que possible le plus près des points et des causes qui vicient l'air, afin d'en prévenir la diffusion dans les locaux; c'est dans ce but qu'on les place près des planchers. Mais nous ajouterons que dans certaines circonstances, il est utile aussi d'avoir de ces mêmes orifices près des plafonds, l'air vicié pouvant provenir de causes difl'érentes; il y a des airs viciés légers et d'autres lourds. Nous parlerons bientôt des causes de vicialion de l'air. Enfin on emploiera comme force, pour déterminer le déplacement de l'air, celle qui sera le plus facilement applicable dans le local à ventiler. En hiver le chauffage sera combiné avec la ventilation; en été une force docile, facile à manier, à régler, soit un foyer faisant un appel, soit une machine à vapeur, soit tout autre instrument de la ventilation que nous décrirons dans le chapitre suivant.

Mais ce qu*il faudra toujours étudier avec soin, c'est le volume d'air nécessaire à la salubrité d'un local; nous le donnerons bientôt, après avoir étudié néanmoins les causes de viciation de l'air.

Des caoscs de Yiciation de Tair. — L'air peut être vicié par de nombreuses causes, mais pour l'instant nous ne nous occuperons que de la viciation de l'air par la présence de l'homme ; car pour étudier les conditions de Tassai* nisseraent des locaux qu'il habite, il nous est indispensable de connaître le volume d'air à fournir à chaque individu qui se trouve dans une enceinte close.

D'après les calculs des chimistes, le nombre des expirations par minute est de seize à dix-sept. Chaque expiration fournil un volume de 0™%000315 ou en i:hiffres ronds à peu près un tiers de litre, ou 0"»c^33 par heure.

D'après ces calculs, si la respiration était la seule cause de la viciation de l'air, il suffirait de fournir par heure dans un espace clos autant de fois un tiers de mètre cube qu'il y aurait d'individus dans ce local. Malheureusement il n'en est pas ainsi; car l'homme vicie l'air non-seulement par la respiration et la transpiration pulmonaire et cutanée, mais encore par d'autres émanations méphitiques, et comme toutes les vapeurs qu'il émet se dissolvent dans l'air, elles communiquent à ses molécules, aux matières organiques et inorganiques qu'il ren-

CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR LA VENTILATION. 18

ferme, de mauvaises odeurs qui augmentent IMnsalubrité des lieux habités.

On attribue trop souvent à la présence de Facide carbonique toute l'insalubrité d'une enceinte close, c'est une grande exagération. Evidemment, chaque individu déverse bien seize fois par minute un tiers de litre qui a perdu 5 p. 100 d'oxygène et gagné 5 p. 100 d'acide carbonique, mais cet accroissement d'acide carbonique n'est pas assez considérable pour expliquer la différence d'effet produit par cet air et Tair pur. La véritable cause des accidents attribués à l'air confiné consiste plutôt dans les vapeurs sécrétées par l'homme et tenues en suspension dans l'air; d'après cela il vaut mieux prendre pour la dose d'air à fournir par individu et par heure le volume nécessaire pour dissoudre la vapeur d'eau provenant de la transpiration qui est la cause la plus puissante de Tinfccilon de l'air.

Nous ne nous étendrons pas davantage sur ce sujet, nous n'essaierons pas de déterminer par exemple quel est le poids de la' vapeur d'eau résultant de la transpiration. On a fait beaucoup d'expériences à ce sujet, mais les résultats sont tellement variables, à cause de la variété des circonstances qui influent sur la transpiration, qu'ils ne peuvent être utiles pour notre étude; et nous analyserons immédiatement les autres causes de viciation; elles sont nombreuses :

1** La combustion produite par les appareils d'éclairage, surtout par le gaz;

S^ L'état hygrométrique de l'air qui rend plus ou moins abondante la transpiration;

3^ Les émanations des usines et des fabriques dites insalubres;

4^ Les émanations des fosses d'aisances et des dépotoirs; . 5'' La fermentation des matières animales ou végétales dans les marchés, entrepôts, etc. ;

Il résulte donc de ce qui précède qu'il est très-urgent de ventiler; et d'une manière générale on peut dire que, suivant le milieu dans lequel l'homme se trouve, soit de jour, soit de nuit, un minimum de renouvellement d'air est nécessaire. Ce renouvellement ne devra, dans aucun cas, être inférieur à 16 mètres cubes par individu et par heure, et dans d'autres circonstances, dans les hôpitaux, dans les établissements insalubres, le volume d'air à introduire devra être élevé jusqu'à 90 et 100 mètres cubes et plus par heure et par individu, car il y a des causes d'insalubrité si dangereuses que ce n'est que par l'expérience qu'on pourra déterminer le chiffre auquel il faudra s'arrêter; cependant nous donnerons bientôt les chiffres que l'usage a adoptés comme bons.

Analyse «mplriqae de Fair. — Un procédé empirique de reconnaiire l'impureté de l'air d'un milieu quelconque consiste à placer sur une assiette une carafe d'eau frappée. La surface de celle-ci se couvre rapidement de gouttelettes de vapeurs condensées qui contiennent les atomes moléculaires de l'air mis en mouvement autour de la carafe. En exposant cette eau condensée à une tempe-

182 TRAITÉ COMPLET DU CHaUFFAGK ET DE LA VENTILATION.

rature de 38*" à 40"*, si Tair qui a produit cette eau est impur, une fermentation putride se déclare immédiatement.

Sauf en hiver et en plein air, on peut toujours tenter cetle expérience.

A ^ne\ degré doit-on homldifler l*alr resptrableî — Dans la première

partie de ce traité, nous avons dit que les poêles en fonte et les calorifères à air chaud desséchaient les poussières organiques de Tair, et nous avons proposé divers moyens de remédier à ce grave inconvénient qui peut occasionner à rhomme des maladies et causer la mort des plantes de serres.

Aussi lorsqu'on étudiera le chauffage et la ventilation d'un édifice, il faudra toujours s'occuper de fournir à Tair une certaine humidité, ce sera chose utile aussi bien en hiver (]u'en été.

Malheureusement, on ne trouve nulle part des données certaines pour fixer d'une manière exacte la proportion d'eau que l'air doit contenir pour être parfaitement salubre.

Nous nous sommes renseigné auprès de chimistes, de physiciens et de médecins qui chacun nous ont fourni des données assez variables sur ce sujet, au moyen desquelles il nous a été cependant possible d'établir une moyenne qu'on peut considérer comme bonne.

Nous dirons donc que Tair, pour être salubre, doit être à moitié saturé d*eau à la température de 15*'àl6'', ce qui correspond à environ 7 grammes d'eau par mètre cube d'air, c'est-à-dire que l'air doit marquer 75° à 76° à l'hygromètre.

Volamc d'air néceM^Ire h la oalabrlté d'an l€»cal habité. — LeS théoriciens et les praticiens sont aujourd'hui à peu près d'accord sur le volume d'air à fournir à chaque individu, afin que la santé des êtres organisés n'en souiïre pas*

Ce volume varie suivant le milieu dans lequel ces êtres respirent. Voici les chiffres adoptés aujourd'hui par heure et par tête :

ordinaires 65 à 70 mètres cubes.

Ateliers. . ) . , , ( 85 à 95 et 110 suivant

/ insalubres „. . .

( f lindustric.

Caserne». } P"""**»"" j<""" ^0 à 3i

l pendant la nuit 4"> à 55

Écoles d*enfanls 15 à 18

Écoles d'adultes 30 à 32

Écoles de dessin du soir 35 à 40

/salles de malades ordinaires 75 à 80

Hôpitaux . I salle de chirurgie ou maternité 100 en moyenne.

V salles diverses en temps d'épidémie UO a 150

Prisons 45 à 50

Salles de spectacle, concerts, églises 50 à 55

Salles de réunions prolongées 55 à 60

Écuries et étables 180 à HO

Porclieric. . i50 à 160

Nous ajouterons que le volume d'air introduit doit être en hiver à des tempéra*

CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES SUR U VENTILATI«)N. 183

tares convenables dont nous avons déjà (chap. m, p. 21) déterminé la valeur.

On pourra régler celte température au moyen de registres placés dans les chambres de mélange ou sur les prises de chaleur, comme nous l'avons indiqué précédemment.

Tels sont les volumes dVir à extraire et par conséquent à introduire pour assurer la salubrité des lieux habités.

Examinons maintenant la vitesse que l'air doit avoir dans les orifices d'extraction ainsi que la section à donner aux orifices d'admission et d'extraction de l'air.

vitesse de l*«ir dam les oriHees d'extraction. — Cette vitesse doit aller en

augmentant depuis les bouches d'extraction jusqu'à la cheminée d'appel, qui doit autant que possible élre commune à tous les conduits d'un même bâtiment. On devra les régler d'après les moyennes ci-dessoûs :

Bouches d'extraction. (Vitesse en une seconde) 0"»,70

Premiei*s conduits collecteurs l>n,20

Deuxièmes conduits collecteurs i^jZO

Troisièmes conduits collecteurs l™/0

Cheminée d'appel ou d'extraction lm,90

Bien souvent les deuxième et troisième conduits n'existent pas; nous les avons donnés pour établir une règle générale.

SeetloB éi donner anx oriflees et eondnits d'extraetlon. — On commence

par calculer le volume d'air tot«al à extraire par seconde d'après le nombre des individus; on divise ensuite ce volume par la vitesse que l'air doit avoir pour chaque genre de conduit, on obtiendra ainsi en mètres carrés la seclion qu'il faudra donner à ces conduits. Exemple : s'il s'agit d'une école de dessin du soir contenant vingt- quatre élèves, on alloue à chacun 40 mètres cubes d'air par heure, ce qui fait pour l'ensemble 960 mètres cubes par heure ouO"<^,266 par seconde, la vitesse moyenne dans les conduits d'extraction étant, comme nous l'avons

0"*^ 266 dit, deO",10 par seconde, leur section totale sera égale à — rr—- — = 0'«<ï,38;

0'"^ 38 «'il doit y avoir un conduit pour deux élèves, il mesurera-—^— 0=™'ï,0317,

soit 0'',18 sur 0,18 ; ce qui force un peu le chiffre pour suppléer aux pleins des grilles qui obstruent le passage réel de l'air.