Fenêtre des écoles belges (d'après Narjoux
Fig. 68. — Fenêtre des écoles suisses (d'après Narjoux).
dispositifs très usités soit en France, soit à l'étranger, et nous ferons remarquer qu'ils n'échappent à aucun des reproches que nous avons formulés contre les différents procédés de ventilation naturelle (fig. 65, 06, 67, 68).
Cheminées et gaines de ventilation. — Dans presque toutes les écoles de quelque importance, construites dans ces vingt ou trente dernières années, les architectes ont ménagé dans les murs des gaines de ventilation.
Le fonctionnement de ces gaines est souvent combiné avec celui des appareils de chauffage, qui favorisent l'issue de l'air vicié en activant le courant d'évacuation: mais, même dans ces cas, est-on obligé de constater bien des inégalités, voire même des absences totales de ventilation; ce que disait Narjoux en 1877 est encore vrai aujourd'hui, de l'avis même des ingénieurs qui
s'occupent spécialement de cette question délicate. « Les appareils les plus variés, les systèmes les plus ingénieux ont consciencieusement été mis en œuvre pour arriver au même résultat par les moyens les plus opposés : les uns ont percé des ouvertures de départ au niveau du sol ; les autres ont fait le conlraire, et tous, supposant une certaine bonne volonté à l'air atmosphérique, ne lui demandaient que de vouloir bien entrer d'un côté et sortir de l'autre. Quand l'air se prêtait à ce manège, tout allait bien; mais si, par exemple, Fair rentrait au lieu de sortir à propos, on gelait à l'intérieur et, s'il restait au lieu de sortir, on étouffait (1). »
Quoiqu'il en soit, les gaines d'aération établies de nos jours sont ménagées dans toute la hauteur des murs de l'établissement ; elles se terminent sur les toits par des cheminées munies ou non d'appareils destinés à favoriser l'évacuation de l'air.
Le diamètre des gaines <F évacuation et la surface de chaque bouche d'extraction sont calculés relativement au nombre des élèves que doit contenir la classe. Chaque bouche sera calculée à raison de 0m(i,0075 par élève, et la gaine d'évacuation aura 0mq,0040 : tels sont du moins les chiffres auxquels est arrivé M. Cordier, architecte des écoles de la rue du Ponl-de-Lodi, où la ventilation a été étudiée très soigneusement.
Des prises d'air doivent être naturellement ménagées pour compléter ce dispositif; elles sont habituellement placées sous les fenêtres et garnies d'un treillage assez fin, ou d'une grille perforée, pour éviter les courants d'air; une trappe à glissière ou à charnière permet de réduire l'ouverture ou de la fermer complètement; Cordier a calculé la surface de ces prises d'air à raison de 0m«,0062 païen fan t.
Une question intéressante et fort discutée est celle de la situation que doit occuper ta bouche d'évacuation. Dans la ventilation naturelle que nous avons en vue ici, c'est-à-dire dans la ventilation qui se fait sans l'intervention d'une source de calorique, on compte simplement, pour assurer l'ascension de la colonne d'air vicié dans les gaines, sur la différence de densité entre l'air des classes, qui est chaud, et l'air extérieur, dont la température est moins élevée. On a cherché, en plaçant les bouches d'évacuation à la partie supérieure de la classe, juste au-dessous du plafond, à donner issue à l'air surchauffé et vicié ; pendant l'été, ce dispositif est particulièrement avantageux. Mais, pendant l'hiver, il prive la classe d'une grande partie de son calorique; aussi, pour cette saison, a-t-on imaginé d'ouvrir des gaines à la partie inférieure des murs, au voisinage du plancher; dans chaque classe se trouvent ainsi disposées deux bouches, l'une destinée à fonctionner durant l'été et
(l)NARJOUX, Les écoles publiques (France).
l'autre durant l'hiver; des valves permettent de fermer la bouche qu'on ne veut pas utiliser.
Les bouches d'évacuation et les prises d'air sont habituellement percées en des points aussi éloignés que possible l'un de l'autre et sur des parois diamétralement opposées ; on espère ainsi assurer le renouvellement de l'air dans la plus grande étendue possible de la classe: nous verrons que cette condition est loin d'être réalisée.
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Fig. 69. — Schéma indiquant la façon dont se fait le renouvellement de l'air, suivant remplacement des prises d'air et des bouches d'évacuation (d'après Debesson).
A, arrivée et sortie de l'air au niveau du plancher; B, arrivée de l'air à mihauteur, sortie au-dessous du plafond ; C, arrivée à mi-hauteur, sortie au niveau du plancher (dans ces trois premiers schémas, l'arrivée et la sortie se font par les parois diamétralement opposées et réalisent une mauvaise ventilation); D, arrivée à mi-hauteur et sortie au niveau du plancher (l'arrivée et la sortie se font du même côté, réalisant une bonne ventilation).
Nous ne reviendrons pas sur les réserves très justifiées qu'il faut faire sur l'efficacité de ces installations; mais elles sont passibles d'une nouvelle objection : même quand elles fonctionnent, même quand les gaines d'évacuation donnent passage à un courant d'air appréciable, il s'en faut de beaucoup que l'atmosphère de la classe soit suffisamment renouvelée. En effet, il est aujourd'hui démontré que l'emplacement des prises d'air et des bouches d'évacuation est loin d'être indifférent; il n'est certes pas aisé de faire circuler de l'air dans un espace confiné, mais il est peut-être plus difficile encore
Fig. 70. — Cape à vent.
d'y diriger à noire gré le sens et l'étendue d'un courant d air Les schémas que nous reproduisons ici, et que uous empruntons a l'ouvrage de M Debesson, uous dispensent de longs commcn .a,, es (Z 09): on voit quel est, d'après cet auteur, le peu d eificac. e du renouvellement d'air avec les dispositifs le plus souvent employés (A B, C), et l'on voit aussi quel est l'emplacement le meilleur a adopter pour les orifices d'entrée et de sortie
de l'air (C).
Nous avons dit tout à l'heure que les gaines d'évacuation devaient se terminer sur le toit par des cheminées surmontées d'appareils qui utilisent le vent pour favoriser l'écoulement de Pair vicié. On peut disposer sur les cheminées diverses sortes de tourne-au-vent ou de cape à vent, qui, grâce à des girouettes, s'orientent dans un sens favorable ; nous reproduisons ici des appareils assez simples, que nous empruntons à l'ouvrage de Julien Lefèvre (1). Les flèches indiquent sur ces figures la manière dont le vent favorise l'issue de l'air hors des ga.nes d'evacuaUon
(flL7t°héorie,' les gaines d'évacuation telles que nous venons de les décrire doivent assurer, en hiver au moins, un renouvellement d an suffisant; pour une maison élevée de deux ou trois étages avec une différence de température de 10- eu 15-, la vitesse du courant d'air dans la gaine atteindrait 0»,00 à 0*,80 par seconde. Mais, pendant l'été, qu°and les températures intérieure et extérieure tendent à s'équilibrer, le courant devient nul ou même inverse de ce .que 1 on souhaiterait; pour parer à cet inconvénient, on a imaginé de chauffer en toute saison èl surtout en été la colonne d'air contenue dans la
o-aine d'évacuation. . .
Gaine d'évacuation chauffée. Nous verrons plus loin, en étudiant les appareils de chauffage, comment leurs tuyaux ou lems Sn es peuvent concourir à la ventilation. Pour le moment nous nouTo cupons aussi bien de la ventilation d'été que de la ven dation Pldver Le moyen le plus simple d'accélérer l'ascension de 1 an 2 es gail* est de d.sposer dans la gaine elle-même une source de chaleur; en pratique, un foyer à gaz remplit assez bien ce but il tÎZ placé à la partie supérieure de l'édifice et agir en quelque 'sorte par aspiration (fig. 72); d'antres fois, on a eu recoins à des foyers placés à la partie intérieure du bâtiment.
Icntilatioo mécanique. - Malgré toutes les recherche e9l nées à rendre efficaces les procédés de ventilation naturelle, ceux-, .
1) Julien LBFèvRE, Le chauffage.
sont restés très infidèles. L'usage des ventilateurs employés dans l'industrie, dans les ateliers, dans les mines, assure un renouvellement d'air autrement sérieux et qui peut être pour ainsi dire dosé selon les besoins. Jusqu'à ces derniers temps, aucune application de ces systèmes n'avait été faite dans les écoles; en Amérique, sous le nom de plénum System, la ventilation par pulsion d'air, chaud en hiver, frais en été, est dès maintenant réalisée dans plusieurs établissements scolaires. Il en existe une installation analogue dans une des écoles de Francfort : comme le fonctionnement de ces appareils est
Fig. 71.
Appareil fixe de Wolperl.
Fig. 72. — Appel d'air dans les gaines par un foyer à gaz placé dans le comble.
intimement lié à celui du chauffage, nous décrirons leur ensemble dans le chapitre suivant (Voy. p. 130 et suiv., et fig. 86 et suiv.).
Nous bornerons à cet exposé rapide l'étude de la ventilation dans les écoles ; mais, dans le chapitre suivant, nous aurons l'occasion constante de parler à nouveau du renouvellement de l'air dans les classes ; en effet, il ne se fait plus guère d'installations de chauffage sans que soient prévus des dispositifs en vue de favoriser la ventilation, sinon de la réaliser de façon efficace.
CHAUFFAGE. — - La température demandée pour les salles de
classe varie suivant les pays. En France, on se contente de chauffer aux environs de 14° à 15° G. ; en Angleterre, les règlements exigent une température analogue, 56 à 60° F., qui équivalent à 14 à 16" C; en Allemagne, les classes sont beaucoup plus chauffées, 18 à 20° C, sans que nous apercevions les avantages de cette température élevée, qui expose au contraire les enfants à des refroidissements brusques au moment de la sortie, dans un pays où l'hiver est souvent très rude.
Chauffage par les poêles. — Dans les écoles peu importantes, et en particulier dans les écoles de campagne, on emploie encore les anciens systèmes de chauffage; les installations de chauffage central par l'eau ou la vapeur y seraient trop coûteuses et même peu pratiques, étant donné le personnel restreint dont disposent ces écoles.
Les classes sont donc chauffées par des poêles « individuels », et les systèmes employés varient suivant les régions ; on emploie, comme combustible, le bois, le charbon ou le coke. En France, on n'utilise guère que des poêles, tandis qu'à l'étranger, et en particulier en Angleterre, les cheminées avec foyer découvert et «avançant)), c'est-à-dire empiétant sur le solde la classe, sont encore en faveur; ce dernier système a le double avantage d'assurer une assez bonne ventilation et de ne pas laisser échapper dans la classe de gaz délétères : par contre, il a le grave inconvénient de chauffer surtout par rayonnement, d'où répartition très inégale de la chaleur et gêne des enfants situés dans le voisinage du foyer.
Les poêles « individuels » doivent répondre aux indications suivantes :
1° Ne pas laisser échapper de gaz nuisibles ;
2° Ne pas produire un rayonnement trop intense;
3° Concourir autant que possible à la ventilation ;
Voici d'ailleurs le texte officiel du règlement français qui régit de façon bien superficielle et bien incomplète l'installation du chauffage (1) :
« On installera dans chaque classe un petit poêle pourvu d'un réservoir d'eau avec surface d'évaporation.
« Ce poêle devra être garni d'une double enveloppe métallique ou d'une enveloppe le terre cuite.
« Il sera entouré d'une grille en fer et ne contiendra ni four ni chauffe-plat.
« Le tuyau de fumée ne devra en aucun cas passer au-dessus de la tête des enfants.
« Les élèves ne pourront être placés à une distance du poêle moindre de lm,25.
(1) Instructions ministérielles (1887). Il n'en existe pas de plus récentes. Traité d'hygiène. VI. — 8
« Le poêle en fonte à feu direct est interdit. »
Dan? les procédés de chauffage par poêles, de nombreux progrès ont cependant été accomplis, et les quelques modèles dont nous donnons ici la description peuvent donner de bons résultats, s'ils sont bien réglés et bien entretenus.
Voici d'abord l'aspect et le plan d'un modèle très bien établi, (système Gaillard et Haillot), donnant un bon rendement, mais malheureusement assez coûteux d'installation, ce qui a beaucoup limité son emploi. Ce poêle calorifère, d'après la description qu'en donne Narjoux (1), est placé dans une enveloppe cons-
Fig. 73. — Aspect extérieur du poêle en faïence, système Gaillard-Haillot (d'après Narjoux).
Fig\ 74. — Coupe verticale du poêle Gaillard-Haillot.
truite en carreaux de faïence (fig. 73), garnie de tuiles et en outre renforcée d'une deuxième cloison de l'épaisseur d'une tuile; mais, comme cette enveloppe s'échaufferait encore beaucoup, la cloche et le coffre sont entourés d'une chemise en tôle de 2 millimètres laissant entre elle et l'enveloppe extérieure en faïence un vide suffisant pour que l'air froid y circule facilement (fig. 74). Une cloison en briques sépare le foyer du coffre de circulation de fumée, pour éviter qu'il ne s'échauffe par le rayonnement direct du foyer. Un tuyau formant pompe d'appel, muni d'une soupape, met en communication le haut de l'appareil avec la cheminée placée dans le mur; ce
(1) F*. Narjoux, loc. cit., p. 160 et suivantes.
Fii
Coupe horion talze du poêle Gaillard- Haillot.
tuyau sera ouvert seulement au moment de l'allumage afin de le faciliter ; il sera fermé quand le foyer sera en bonne marche afin d'établir la circulation normale sur toutes les surfaces de chauffe de l'appareil. Le tuyau d'évacuation de la fumée monte directement hors des combles, sans traverser horizontalement les salles d une extrémité à l'autre ; mais il est enfermé dans la cheminée de ventilation, où il abandonne à l'air vicié une partie de la chaleur que la fumée contient encore à sa sortie de l'appareil ; il élève la température de cet air et active sa vitesse ascensionnelle. Pour abaisser autant que possible la température très élevée des parois du foyer, la cloche est garnie extérieurement de dix-sept nervures en fonte (fïg. 75); ces nervures augmentent dans une certaine proportion la surface de chauffe et donnent plus de solidité au foyer maintenu haut et bas par des Irettes en fer forgé.
Cet appareil, grâce à sa grande surface de chauffe (3m,60), peut donner une température régulière et suffisante pour une classe de soixante-douze élèves.
La prise d'air frais se fait par des ouvertures ménagées au bas des fenêtres ou au-dessus de leurs linteaux.
Les mêmes constructeurs ont établi un modèle moins coûteux, sans revêtement de faïence, avec double enveloppe et circulation d'air, qui est très couramment employé dans nos écoles (fig. 76).
Comme dans le système précédent, une prise d'air pur au dehors est prévue; cet air s'échauffe au contact des ailettes, qui, en disséminant la chaleur de combustion dans une plus grande masse métallique, abaissent la température de toutes les surfaces chauffantes et empêchent que l'air introduit dans la pièce ne contracte l'odeur désagréable et bien connue qui est due à la combustion des matières organiques qu'il contient toujours en suspension; de plus, les gaz de combustion trouvent une issue d'autant plus facile à travers la gaine métallique du foyer que cette gaine est portée à une plus haute température ; on sait avec quelle fréquence l'oxyde de carbone passe au travers de la fonte portée au rouge. Avec le système que nous décrivons, cet inconvénient est très réduit. L'air vicié, aspiré sur les différents points de la salle, est amené sous le poêle par des canaux ménagés dans l'épaisseur du plancher; il pénètre entre les deux enveloppes, parcourt l'appareil dans toute
sa hauteur verticale et se môle au courant de fumée sortant du tube à feu dans l'embase qui termine le poêle à sa partie supérieure; le mélange de fumée et d'air vicié se rend ensuite dans une cheminée de section ordinaire dans laquelle, grâce à l'ensemble de ces dispo-
Fig. 7(3. — Poêle ventilateur Haillot.
A, foyer à ailettes ; B, cloche à ailettes ; C, grille sur laquelle se place le combustible; D, cendrier; f]£, portes de chargement et de décrassage; F, cône de distribution permettant le croisement sans mélange de lair vicié et de lair neuf; G, buse de départ; H, embase et tuyau dans lequel s'opère le mélange d'air vicié et de fumée; I, double enveloppe pour l'évacuation de l'air vicié arrivant par le socle ou par des canaux ménagés dans l'épaisseur du plancher; J, gaine d'arrivée d'air neuf et froid ; N, enveloppe dans laquelle s'échauffe l'air neuf, au contact des lames et du tube à feu; P, dessus grillagé pour l'introduction de l'air neuf et chaud dans la pièce; L, humidificateur donnant à l'air le degré hygrométrique convenable.
sitions, la vitesse peut facilement atteindre 3 ou 4 mètres par seconde.
Quand on ne peut établir des canaux d'air vicié dans l'épaisseur du plancher, l'extraction se fait par le socle de l'appareil, qui est alors percé d'un certain nombre de trous grillagés. C'est cette dernière
disposition que montre le dessin représentant le poêle en élévation (à gauche).
Le cône distributeur en fonte qui surmonte le tube à feu sert à faire croiser, sans qu'il y ait jamais mélange entre eux, les courants d'air neuf et d'air vicié; cet organe tout particulier, combiné avec la double enveloppe, permet d'obtenir un autre résultat fort important, qui consiste à abaisser la température extérieure de l'enveloppe du poêle et à empêcher que son rayonnement ne soit gênant pour les personnes placées dans son voisinage immédiat.
Un registre à étoile posé horizontalement sur le sommet du cône
Fig 77. — Poêle Pichon (Sotta-Garminc)
distributeur sert à modérer et même à arrêter la ventilation quand elle n'est pas utile.
Enfin l'appareil se complète par un humidificateur contenant de feau qui s'évapore en quantité suffisante pour donner à l'air le degré hygrométrique convenable.
Un autre système très répandu dans les écoles de la ville de Paris est le poêle calorifère ventilateur Solta el Carminé ffig. 77) ; il es de construction plus simple et plus économique (pie les précédents: il comprend une double enveloppe, l'extérieure étant formée de carreaux de faïence; il existe aussi un plancher supérieur en terre réfraclaire qui conserve très longtemps la chaleur et un réservoir
(Tévaporation qui fournit à l'air chaud la vapeur d'eau nécessaire. Le foyer est formé d un cylindre de fonte à ailettes qui augmente la surface de chauffe. La circulation d'air peut être assurée par des prises d'air extérieur : au lieu du dispositif qui est représente figure 77, le socle du poêle peut être mis en connexion avec ces prises d'air et assurer ainsi une ventilation satisfaisante.
Avec ces simples poêles, la ventilation serait satisfaisante et pourrait assurer, d'après les chiffres apportés par Narjoux,un renouvellement de 10 à 15 mètres cubes par heure et par enfant; le fonctionnement de ces poêles avait été vérifié par une Commission de chauffage et de ventilation (1), et les résultats obtenus avaient été consignés dans un rapport très documenté où sont exposés les chiffres relatils à la surface de chauffe, à la consommation du charbon et au renouvellement de fair. Il est permis de regretter que, depuis plus de trente ans, aucun travail complémentaire sur un sujet où les progrès ont été si rapides n'ait été confié à une commission analogue. Nous croyons superflu de décrire un plus grand nombre d'appareils, dont la plupart ne diffèrent pas sensiblement de ceux dont nous venons de parler. t ,
Nous signalerons seulement quelques dispositifs de détails : c est ainsi que le poêle est souvent placé contre la cloison qui sépare la classe d'un couloir; la porte du foyer s'ouvre sur ce couloir, si bien que le chargement peut se faire sans déranger les élèves.
Pour les poêles placés au milieu de la classe, on remplace le loqueteau de la porte du foyer par une clef qui permet au maître seul d'ouvrir cette porte.
Au lieu de faire monter directement le tuyau de la cheminée vers les combles, on fait quelquefois traverser une partie de la classe par un tuyau de tôle, ce qui augmente notablement la surface de chauffe ; ce dispositif, qu'on rencontrera bien souvent dans les écoles de campagne, est cependant proscrit par l'instruction que nous avons reproduite; le tirage, qui doit être surveillé, est quelquefois compromis par encrassement de ce long tuyau presque horizontal ; la même raison condamne l'emploi des clefs de réglage placées dans les tuyaux ; c'est par l'ouverture plus ou moins grande du cendrier ou de la valve disposée à cet effet que se réglera l'entrée de l'air dans le foyer et par conséquent la force du tirage.
Nous passerons complètement sous silence les poêles à combustion ralentie : quel qu'en soit le système, ils doivent être proscrits pour le chauffage des écoles.
Chauffage central par l'air chaud. — Ce dernier mode de chauffage est condamné aujourd'hui d'une façon à peu près absolue :
(1) Direction des travaux de Paris. Instruction relative à l'établissement du chaufla^e et de la ventilation des écoles communales. Reproduit in-extenso par Narjoux, loc. cit., p. 152.
rcçoi la rép
il présente en effet de graves inconvénients; d'abord, on rencontre
d'assez grandes difficultés techniques à répartir d'une façon égale
l'air chaud dans les différentes pièces à chauffer ; c'est ainsi que
dans les établissements à plusieurs étages, les rez-de-chaussées ne rivent souvent quune faible quantité d'air chaud; d'autre part, -partition de la chaleur dans chaque salle est irrégulière, et le
voisinage des bouches de chaleur est souvent incommode ; l'air chaud
se charge dépoussières
dans dos conduites difficiles ou impossibles
à nettoyer. Enfin et
surtout, la cloche qui
contient le foyer et au
contact de laquelle l'air
s'échauffe peut très
souvent laisser filtrer
des gaz nuisibles, soit
par porosité de la fonte
portée à une trop haute
température, soit par
des fêlures ou des
fissures très fréquentes
après quelques mois
d'usage. LeDrE. Hirtz
grande
a montré la variété d'accidents qui sont imputables à ce mode de chauffage : cé-
Fig-. 78. — Coupe dune salle dpe asse de l'école de la rue du Pont-de-Lodi, montrant la façon dont se fait l'arrivée d'air frais et l'évacuation d'air vicié (d'après Narjoux).
A, prise d'air frais ; cc'c', canal et bouche d'arrivée d'air frais ; hb, bouche d'évacuation d'air vicié; ss, canal d'évacuation, sous le plancher; KS, cheminée d'évacuation.
par M. Cordier, possèdent un chauffage à air chaud, cornée un svstème d'évacuation d'air vicié et d'entrée d'air frais;
phalées rebelles, anémie, parésies et paralysies diverses.
Certaines installations de calorifères à air chaud avaient été remarquablement étudiées avec des prévisions pour assurer la ventilation des locaux. Les écoles de la rue du Pont-de-Lodi à Paris, construites
biné avec un sys
nous donnons le schéma de la ventilation d'une des classes de cette école, qui nous dispensera de décrire en détail cette installation (fig. 78).
Malgré tout le soin apporté à l'étude et à la réalisation de ces systèmes, leur fonctionnement reste soumis à de nombreuses causes de variations. Nous verrons à la fin de ce chapitre que c'est seulement en adjoignant à des installations analogues des ventilateurs mécaniques qu'on arrive à réaliser une ventilation vraiment efficace.
Chauffage central par l'eau chaude ou par la vapeur
d'eau. — Valeur comparée des deux systèmes. — Dans les grandes villes, presque toutes les écoles modernes sont munies de l'un de ces nouveaux modes de chauffage; les raisons qui ont milité en faveur de cette adoption à peu près générale sont multiples : un seul foyer à entretenir, d'où économie de personnel et de combustible ; surveillance facile et entretien peu coûteux; absence de poussières et de gaz nuisibles ; grande facilité de logement des appareils de chauffage (radiateurs) propres etpeuencombrants. Ces systèmes permettent aussi un réglage assez exact de la température et assurent sans difficulté d'ordre technique une égale répartition de la chaleur dans les différents locaux à chauffer.
Quel est le procédé de choix pour les écoles, eau chaude ou vapeur d'eau? Le plus grand nombre des installations existantes utilisent la vapeur cVeau à basse pression ; voici les raisons sur lesquelles repose cette préférence : l'installation est peut-être moins coûteuse, car elle nécessite moins de soins dans la pose et l'ajustage des conduites; ces dernières sont de volume plus réduit ; elles n'exigent pas une pente appréciable comme celle qui est nécessaire pour favoriser la circulation de l'eau ; on ne craint pas de voir, pendant l'hiver, l'eau geler dans les conduites et les faire éclater les jours où les feux sont éteints ; enfin la raison la plus importante de cette préférence est que la vapeur d'eau permet un chauffage beaucoup plus rapide des classes: en effet la vapeur porte très rapidement les radiateurs à leur température maxima (98° environ), et en une heure ou deux la température de la classe est élevée au degré voulu ; si bien qu'il suffit, suivant le plus ou moins grand froid extérieur, d'allumer le feu d'une à trois heures avant l'ouverture de l'école ; il y a là une commodité et une économie.
Mais, si ce chauffage est rapide, il est en même temps brutal; le voisinage des radiateurs peut être gênant. La meilleure preuve de la haute température de l'air au contact du radiateur est la torréfaction des poussières atmosphériques qui ne manquent pas de venir s'attacher, en la noircissant, à la paroi située immédiatement au-dessus du radiateur. De plus l'air est fortement asséché.
Le chauffage par l'eau chaude ne présente pas ces derniers inconvénients : la chaleur est plus douce et plus régulière, et, au point de vue de l'hygiène, elle nous paraît de beaucoup préférable ; les radiateurs ne sont portés qu'à 80° environ. Le plus grave reproche que Ton puisse faire à ce système, c'est d'exiger une plus longue période de chauffe, mais avec une consommation de charbon relativement moindre ; l'élévation de la température n'est en effet obtenue que d'une façon assez lente. Dans les établissements d'enseignement secondaire, où les différents locaux sont habités plus régulièrement et pluslongtempsque dansles écoles primaires, l'eau chaude pourrait donc cire utilisée avec avantage et sans plus de frais que la vapeur
d'eau. Il ne paraît même pas démontré que, dans les écoles primaires, il serait beaucoup plus coûteux d'utiliser ce dernier mode de chauffage si une surveillance intelligente des appareils pouvait être obtenue ; mais le premier des desiderata exprimés aux constructeurs est de fournir des appareils à fonctionnement à peu près automatique et n'exigeant aucune surveillance spéciale : la quantité de chaleur à fournir et de combustible à consumer doit être à peu près réglée d'avance : cette dernière raison, jointe aux raisons d'ordre économique, prime toutes les autres dans l'acceptation de la plupart des devis d'installation : c'est dire que les constructeurs sont peu encouragés à apporter, chez nous tout au moins, des améliorations utiles dès qu'elles sont tant soit peu coûteuses.
Une autre cause du peu de faveur du chauffage par l'eau chaude . a été la difficulté d'obtenir une circulation suffisamment rapide de l'eau, qui demande un temps assez long pour s'échauffer et exige en outre l'emploi de conduites relativement larges, dispendieuses et difficiles à disposer dans les pièces; ces inconvénients, qui n'existent plus dans les appareils modernes, étaient dus à ce que le déplacement de l'eau était sous la seule dépendance de la légère différence de poids spécifique existant entre l'eau sortant de la chaudière et l'eau y revenant après déperdition de sa chaleur. On a remédié à cet état de choses par l'emploi d' « accélérateurs de circulation », dont nous parlerons plus loin.
A côté de leurs incontestables avantages, les chauffages à vapeur et à eau chaude présentent un inconvénient majeur, sur lequel on a le tort de ne pas assez attirer l'attention : ils n'échauffent que Vair contenu déjà dans les locaux sans en favoriser en aucune façon le renouvellement ; nous verrons dans un instant quelles sont habituellement les prévisions de ventilation pour les habitations chauffées par un système central; mais nous pouvons, dès maintenant, affirmer que ces systèmes de ventilation sont à peu près illusoires; à ce point de vue, les poêles « individuels » ont une supériorité sur le chauffage central : ne serait-ce que par la quantité d'air nécessaire à la- combustion et au tirage, ces anciens appareils assurent une ventilation relative qui devient plus efficace quand on met le poêle en connexion avec une prise d'air extérieur, dispositif que nous avons étudié plus haut.
Il est donc à retenir que les chauffages par eau chaude ou vapeur d'eau n'assurent en aucune façon la ventilation des locaux, à moins qu'il ne leur soit adjoint un système de ventilation mécanique ; or, ce dernier perfectionnement n'a pas encore été appliqué en France,
11 n'existe que dans de rares écoles étrangères.
Chauffage par l'eau chaude. — Ce système repose sur l'application d'un principe de physique élémentaire : les particules les plus I chaudes de l'eau contenue dans un récipient quelconque tendent à
en gagner les parties supérieures par diminution de leur densité ; elles transmettent alors, par l'intermédiaire des parois du vase, une partie de leur calorique à Pair ambiant, à la condition, bien entendu, qu'il y ait une différence appréciable de température entre les deux milieux.
Les particules ainsi refroidies tendent à regagner la partie inférieure du vase et à y subir de nouveau Faction du foyer ; ainsi
s'établit dans le récie, • -ii.
bu™*] [« A,r pient une véritable cir-
culation d'eau. Que ce
récipient supposé se prolonge par des conduites suffisamment larges et que ces conduites soient en rapport avec des surfaces chauffantes, on aura la représentation schématique d'un chauffage par circulation d'eau.
La figure 79, empruntée à Debesson, montre schématiquement une installation dechauffage par l'eau chaude du système le plus généralement employé : il possède « une double tuyauterie : l'une CCC- DDD amenant l'eau chaude aux radiateurs SSSS, et l'autre EEE- FFF ramenant l'eau refroidie à la chaudière.
« On peut placer en dérivation des radiateurs S 'S'', à la condition de les munir soit de petits robinets d'air /*, permettant l'évacuation de l'air au moment du remplissage, soit de petits tuyaux d'évent e, e, e, remplissant le même but.
« Le réservoir d'expansion R est muni d'un couvercle, et un tuyau G assure l'évacuation de l'air et des buées.
« Comme ces buées représentent une petite perte d'eau, un réservoir H, contenant un robinet à flotteur, assure automatiquement un niveau d'eau constant.
« Le réservoir H doit être assez haut pour ne pas déborder lorsque le système est au repos et que le niveau de l'eau dans le
Fig. 79. — Schéma de cliaufl'age par circulation d'eau chaude (d'après Debesson).
réservoir R s'abaisse au fur et à mesure du refroidissement de celle-ci (J). »
Ainsi établie, la circulation de l'eau ne se fait que très lentement; d'autre pari, la masse du liquide est considérable, et elle exige un temps assez long pour s'échauffer. On obvie en partie à ces inconvénients en employant des canalisations de fort diamètre et en ayant soin de placer la chaudière dans une situation aussi déclive que possible ; en effet, la circulation sera d'autant plus active que la distance verticale sera plus grande entre la surface de refroidissement de l'eai (radiateurs) et la chaudière.
Dans la pratique, ces inconvénients se traduisent par la lenteur de la mise en train du chauffage, par la difficulté qu'il y a souvent à loger la chaudière dans un sous-sol assez profond, ainsi qu'à disposer dans les locaux habités des canalisations volumineuses et encombrantes.
On avait cherché à accélérer la circulation de l'eau chaude en soumettant celle-ci à une haute pression de vapeur ; ces systèmes sont presque complètement abandonnés, car ils n'étaient pas sans danger : ils exposaient à la rupture des conduites et à l'irruption d'une grande
quantité d'eau.
Plus perfectionnés sont les systèmes fonctionnant par l'intervention de pompes placées en un point du circuit, où elles accélèrent le courant d'une façon mécanique et facilement réglable ; ces installations sont coûteuses.
L'accélération delà .circulation d'eau chaude est actuellement le plus souvent obtenue par l'un des procédés suivants, qui permettent de réduire le diamètre des canalisations et de ne plus tenir compte des différences de niveau entre les radiateurs et la chaudière.
La circulation d'eau chaude peut être accélérée par émulsion; le circulateur Reck repose sur ce principe : mélanger une certaine proportion de vapeur avec l'eau, de manière à former une sorte d'émulsion ayant un poids spécifique très faible ; l'accélérateur est placé à la partie supérieure de la colonne ascensionnelle d'eau chaude ; la présence de cette « émulsion » diminue le poids de la colonne d'eau ascendante et exagère, par contre, la différence de poids avec la colonne descendante d'eau froide, d'où augmentation considérable de la vitesse de circulation, qui peut d'ailleurs être modifiée par l'admission plus ou moins considérable de la vapeur formant l'émulsion. La vapeur peut être fournie par la chaudière de l'installation de chauffage ou par tout autre générateur.
L'accélération peut également être obtenue par production « intermittente du vide en un point de la masse d'eau chaude, ce vide résultant de la condensation d'une certaine quantité de vapeur formée
(1) Dehesson, loc. cit., p. 422.
12'i MLRY ET GENÉVRIER. — HYGIENE SCOLAIRE.
dans la masse d'eau sous l'action de la chaleur » (système Nessi). Ces améliorations apportées récemment au chauffage par l'eau chaude nous ont paru intéressantes à signaler ; elles réduisent à néant quelques-unes des objections adressées à ce système, et elles permettront peut-être son emploi plus courant dans les écoles, ce qui nous paraîtrait désirable au point de vue de l'hygiène.
Chauffage par la vapeur à basse pression. — On a employé et on emploie encore dans quelques vastes édifices le chauffage par vapeur à haute pression ; on utilise dans ces cas la vapeur fournie par des générateurs servant à de multiples usages : force motrice, buanderies, cuisines, etc.
Dans ces cas, on réduit la pression de la vapeur avant de l'envoyer dans les canalisations de chauffage et dans les radiateurs, par l'intermédiaire d'appareils appelés «détendeurs » ou « réducteurs de pression ».
Nous ne croyons pas que de pareilles installations existent dans les écoles, et nous n'insisterons pas davantage.
Le chauffage par vapeur à basse pression est adopté dans un grand nombre d'écoles; nous avons dit déjà pour quelles raisons ce système était en aussi grande faveur; la facilité et la rapidité de sa mise en train sont surtout à retenir.
Chaque constructeur apporte à ces installations quelques modifications; mais le principe du fonctionnement de ce mode de chauffage reste toujours le même; en France, on n'emploie guère que le système dit à« cycle ouvert » : nous verrons en quoi il consiste.
Nous ne ferons que signaler deux systèmes américains, l'un à « cycle fermé », c'est-à-dire sans communication entre les divers organes constituant l'appareil et l'air extérieur, et l'autre à « tuyau unique », c'est-à-dire sans canalisation spéciale pour le retour de la vapeur condensée, ce retour se faisant par le tuyau même d'arrivée de la vapeur, auquel on donne un diamètre en rapport avec cette double fonction.
Le système français comprend essentiellement une chaudière, du dôme de laquelle part un tuyau ascendant aboutissant à des radiateurs : de la partie inférieure de chacun de ces radiateurs part un autre tuyau, destiné à ramener l'eau de condensation à la partie inférieure de la chaudière ; sur ce tuyau de retour est branché un tuyau librement ouvert à l'extérieur. Nous empruntons encore à Debesson le schéma ci-contre et la description très claire du fonctionnement héorique de ce chauffage (fig. 80) : la chaudière A est en rapport par sa tuyauterie BC et par le robinet V avec un radiateur R: celuici est raccordé au tuyau de retour DE par un branchement sans robinet; ce tuyau de retour est en communication libre avec l'atmosphère par un tuyau G sans aucun robinet d'air, et il vient s'ouvrir directement en F, à la partie inférieure de la chaudière.
tt-125
Fiff. 80. — Schéma d'une installation de chauffage par vapeur à basse pression (d'après Debcsson).
A Eclat de repos, l'eau dans la chaudière A el dans le lin au EED
est au même niveau, en vertu du principe des vases communicants. Aussitôt que la pression de la vapeur s'établit, l'eau s'élève dans
le tuyau ED jusqu'à un niveau X', tel que la différence entre le
niveau XX et le niveau X' correspond
à la pression de la vapeur.
Admettons maintenant que le robinet V
est muni d'un système de réglage tel
qu'il ne laisse passer dans le radiateur,
pour sa position d'ouverture la plus
grande, que la quantité de vapeur que
ce radiateur est capable de condenser.
La colonne d'eau XX' donne exactement la valeur de la pression P : la vapeur
circulera dans la tuyauterie BC avec une
vitesse proportionnelle à cette pression;
elle arrivera dans le radiateur R, où elle
sera complètement condensée; l'eau de
condensation s'écoulera dans le tuyau DE,
où, grâce à l'ouverture G, la pression est
égale à la pression atmosphérique.
En somme, la circulation de la vapeur peut se résumer ainsi :
départ du dôme de la chaudière sous faible pression; condensation, dans le radiateur, de la vapeur qui y abandonne ses calories ; retour à la chaudière de l'eau de condensation.
Nous ne pouvons pas entrer ici dans la description technique de ces installations ; on trouvera tous les détails relatifs à leur fonctionnement et la description des systèmes particuliers à chaque constructeur dans l'ouvrage très complet et tout récent de Debesson. Rappelons seulement que les avantages principaux des systèmes à vapeur à basse pression sont les suivants : emploi de tuyaux de très petit diamètre ; robinet d'admission de vapeur permettant de régler le chauffage de chaque radiateur; suppression des purgeurs d'air; enfin, dans le système à cycle ouvert, les générateurs ne sont pas soumis à la surveillance du service des mines, pour cette raison qu'ils sont en communication avec l'atmosphère. Par contre, le même système présente des inconvénients : l'admission de la vapeur dans le radiateur demande un réglage soigné au moment de la construction des appareils; il importe, en effet, que l'admission de la vapeur dans le radiateur n'excède pas la quantité que ce radiateur peut condenser ; signalons encore le sifflement gênant produit par la brusque détente de la vapeur pénétrant par un petit orifice dans un radiateur relativement volumineux, et aussi la nécessité de loger la chaudière dans un sous-sol assez profond pour permet Ire le retour de l'eau condensée.
Radiateurs et canalisations. — Quel que soit le système employé, eau chaude ou vapeur à basse pression, les installations locales des surfaces chauffantes et de leur tuyauterie sont sensiblement les mêmes.
La disposition des canalisations est surtout commandée par des nécessités d'ordre technique; toutefois, dans les écoles, il faudra éviter de faire passer les conduites dans les endroits où les enfants pourraient les heurter, ou s'y brûler, ou être gênés par leur chaleur rayonnante; on usera alors d'enduits calorifuges ou de gaines de protection.
Dans tes classes, les radiateurs sont le plus souvent placés au-dessous et au-devant des fenêtres; le choix de cet emplacement est dicté par plusieurs raisons; logé dans le retrait formé souvent par le mur au niveau de la fenêtre, le radiateur ne fait pas dans la classe une saillie gênante; mais surtout l'air chaud, dans son mouvement ascensionnel, vient tempérer l'air froid qui pénètre toujours par les joints de la menuiserie ; d'autre part, il diminue la condensation qui se produit au niveau des vitres et qui est une cause de refroidissement
parfois gênant de l'atmosphère avoisinante.
Les radiateurs (1) destinés aux écoles doivent être aussi simples que possible ; leurs « sections » (2) seront lisses et dépourvues de toute ornementation ; elles seront aussi suffisamment écartées les unes des autres pour permettre un époussetage complet de leurs intervalles ; au lieu de faire reposer les radiateurs sur des pieds, on pourra les placer sur des consoles assez élevées audessus du plancher pour rendre plus facile le balayage ; certains constructeurs ont même établi des radiateurs montés sur les con-
Fig. 81, — Radiateur protégéjpar une gaine de tôle perforée.
(1) Les divers modèles de radiateurs employés en France ne diffèrent guère que par des modifications de détail. A l'étranger, on utilise également des radiateurs à pointes (pin j*adiators), où des pointes coniques tiennent lieu d'ailettes; des tubes lisses enroulés en spirale et disposés le long des murs {iv&ll coils) sont assez fréquemment employés en Allemagne.
(2) On appelle section d'un radiateur chacun des éléments tubulaires qui le compose.
soles pivotantes grâce auxquelles l'appareil peut être écarté du mur momentanément.
Dans les écoles primaires, il paraît tout à fait inutile de placer autour du radiateur une enveloppe de protection ; s'il arrive parfois
vîvîvîv
pjo- 82. — Radiateur disposé horizontalement dans l'épaisseur du plancher
et recouvert d'une grille.
que les enfants heurtent les radiateurs et s'y font de légères blessures, on n'a jamais constaté de brûlures sérieuses dues à la température assez élevée de ces appareils.
Il en est autrement dans les écoles maternelles, où une enveloppe protectrice sera utile : une gaine de tôle perforée (fi g. 81) ou une simple cage de grillage remplira très bien ce but; ce dispositif sera mobile pour permettre un nettoyage facile.
Dans les préaux où les enfants peuvent se livrer à des jeux violents et dans les corridors où la saillie des radiateurs serait gênante, on peut disposer, dans l'épaisseur du plancher, des radiateurs horizontaux recouverts de grilles perforées (fig. 82) ; on peut également placer le radiateur au niveau de la plinthe dans un espace ménagé à cet effet de façon à ce que le relief au niveau de l'appareil ne dépasse pas celui des parties voisines (fig. 83). Une tôle perforée ou un grillage protège l'appareil.
Les figures que nous donnons ici, avec leurs légendes, nous dispensent d'entrer dans de plus amples détails au sujet de ces dispositifs d'ordre pratique.
Radiateurs et prises d'air extérieur. — Nous disions tout à l'heure que les radiateurs présentaient l'inconvénient majeur de chauffer l'air contenu dans un local, sans en assurer en aucune façon le renouvellement; dans les classes ainsi chauffées, et pour assurer la ventilation en dehors de l'ouverture des fenêtres, on a cependant disposé des gaines d'évacuation d'air vicié et des prises d'air frais à l'extérieur : nous ne reviendrons pas sur la valeur ni sur l'efficacité douteuses de ces installations.
Fig. 83. — Coupe d'un radiateur logé à la partie inférieure du mur, au niveau de la plinthe, et protégé par une tôle perforée.
Radiateur
Prise d'air ■extérieur
fW§^
Canalisation dans le pi an en et
Avec le chauffage par radiateurs, les prises d'air sont habituellement placées en arrière de la partie inférieure des radiateurs, au-dessous
des fenêtres par conséquent (fig. 84).
L1air frais s'échauffe au contact du radiateur avant de se répandre dans la classe. Mais, quand le froid extérieur est vif, ou quand il y a un vent assez fort, ces prises extérieures donnent passage à un courant d'air que les radiateurs ne peuvent pas tempérer et qui devient gênant pour les élèves placés dans le voisinage ; aussi place-t-on sur ces ouvertures des valves, qui permettent de régler l'admission de l'air, par plus ou moins grande ouverture d'un panneau mobile ; et nous devons ajouter que ces valves sont trouvées le plus souvent fermées lors des visites dans Fig. • 8 i. — Prise d'air extérieur les écoles, ce qui supprime même la située en arrière et en dessous possibilité de toute ventilation, du radiateur. . . . ,
Installation d'une école chauffée par la vapeur. — Il est intéressant de placer ici le plan & ensemble d'une école munie d'un système de chauffage central par la vapeur à basse pression.
Nous devons à l'obligeance des constructeurs, MM. Nessi frères, les plans d'une école construite tout récemment au Ferreux (Seine) (fig. 85). Ces plans n'ont pas besoin d'être longuement décrits : on peut résumer ainsi le fonctionnement de cette installation :
Le chauffage est obtenu par la vapeur à basse pression. La vapeur circule dans les radiateurs à une pression inférieure à 150 grammes. Cette vapeur, produite dans les chaudières, est amenée par descanalisations dansles surfaces de chauffe formées par des radiateurs, où eHe se condense en abandonnant sa chaleur. L'eau de condensation retourne directement, et par son propre poids, à la chaudière.
Les radiateurs, dans les classes, sont placés dans les fenêtres. Ils sont montés sur des consoles scellées dans les murs. Cette disposition est préférable à celle qui consiste à faire reposer sur le sol des radiateurs ; elle permet un balayage complet au-dessous des radiateurs. Les sections du radiateur sont convenablement espacées pour permettre le nettoyage. Les surfaces lisses sont disposées pour empêcher le dépôt des poussières.
Les tuyauteries sont en fer; elles passent en grande partie dans les locaux à chauffer, de façon à utiliser presque toute la chaleur fournie par la vapeur. Elles sont écartées suffisamment des murs pour permettre le nettoyage.
ïïc
ï ig. 85. — Plan d'ensemble de l'installation du chauffage par vapeur d'eau à basse Pression à l'école du Perreux ; l'aile droite de l'école est seule représentée (MM. Nessi, ingénieurs).
1, chaudières; 2, bains-douches; 3, escalier de la cave; 4, cour de service-
5, entrée de 1 école des fdles ; 6, logement du concierge: 7, entrée de l'école
des garçons; 8, préau de l'école des garçons; 9, 9, 9, classes; 10, radiateurs, disposés devant les fenêtres.
Traité D'iiYaiÙNE. yj n
Les chaudières sont placées en cave. Elles sont munies d'appareils de rida» el ,1e sûreté perfectionnés. Le régulateur automatique de Son'pe met le réglage de la pression à moins de S grammes prôsL appareil de sûreté hydraulique porte un apparat avertir In ras d'excès de pression et de manque d eau.
Le 4S ^ 'a température dans les pièces chau.tees est
0lÏ Pour l'ensemble de l'installation, en faisant varier la pression de la vapeur à la chaudière, ce que l'on obtient au moyen d la manœuvre du régulateur de pression: c'est le rég lage centra. ,U peut être fa. I pour la journée ou pour une parUe de la journée,
vant la température extérieure ; na,aiiPS SUr les
2» Pour chaque pièce en particulier, les robinets installes sur les radiateurs peuvent être ouverts ou fermés P^^menV d manière à modérer la quantité de vapeur a condense, et par suit, chaleur dégagée par les surfaces de chaude.
ÎTventiîaln est produite simplement par des ga.nes partant du ni i fond des classes et sortant sur le toit.
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bliC'eesTènSAmérique et plus récemment en Allemagne que le chauffage par pulsion d'air a été appliqué dans les écoles ; ma.s c est
t„ ««0 mm Nessi nous ont remise en même faites on France, dans les écoles • ^P.^t^^ Cette dernière no peut
en France que le système paraît avoir eu son origine; avant une récente transformation, les salles de l'hôpital Lariboisière étaient chauffées par des poêles à eau chaude sur lesquels passait un courant d'air déterminé par un ventilateur puissant; M. d'Anthonay, avec son aéro-calorifère, utilisait le môme principe ; il faisait passer sur une « batterie » de chauffage, à vapeur ou à eau chaude, de l'air propulsé par un ventilateur; les salles du musée du Louvre, malgré leur très grande étendue, reçoivent leur air chaud d'un semblable système.
Dans les installations anciennes, les constructeurs n'avaient d'ailleurs pas pour but de réaliser une ventilation, ils s'étaient seulement efforcés de résoudre le problème du transport de la chaleur à distance, bien avant que le chauffage à eau chaude ou à vapeur n'ait fourni une solution beaucoup plus pratique et plus économique.
La question a été reprise en Amérique, ces dernières années, et cette fois c'est la recherche d'une ventilation effective qui a guidé les ingénieurs.
La description technique de ces appareils nous entraînerait trop loin ; et nous indiquerons seulement les principes d'après lesquels ils sont établis. Nous croyons qu'ils constituent actuellement le moyen idéal de chauffage et de ventilation : les médecins et les architectes ne peuvent pas les ignorer, et ils devront s'efforcer de les faire entrer dans la pratique.
Les avantages du chauffage par pulsion ont été résumés par Nelson Haden (1); c'est d'après les plans très intéressants qu'il a joints à son mémoire que nous avons fait dessiner nos figures. On trouvera dans les journaux spéciaux les descriptions et les plans techniques relatifs aux récentes installations de ce mode de chauffage : nous ne pouvons ici que renvoyer à ces articles (2).
Le ventilateur, qui constitue la principale innovation du chauffage
(1) W. Nelson Hadkn, Congrès d'hyg. scot., Londres, 1907, vol. I.
(2) Kongress fur Heizung und Luftung, Francfort, 1909. (Entre autres mémoires, nous signalons celui de Haller, Le mouvement actuel en matière de chauffage et de ventilation, et la description de l'installation de la Bismarck Mitteschule de Francfort.)
Gesundheits Ingénieur. Nombreux articles dans ces cinq dernières années. Citons ceux de P. Hase (1905, n° 17); Nusbaum (1905, n° 32); Richard Hoffmann (1906 n° 4) ; Lunvvio Dietz (1906, n° 9); Ludwig Wahl (1906, n» 32) ; P. Hase (1910, n°6).'
Engineering lieoiew. Citons, parmi les articles les plus récents, ceux de Cu. Hubbard, 1909. Plan de chauffage et de ventilation de l'École des Arts mécaniques de Boston.
Chauffage et ventilation (Tune école de six classes.
Description des installations de l'École Franklin (Boston) et de l'École d'enseignement technique (Newton).
Chauffage et Industries sanitaires, décembre 1909. — G. Debbsson, Notes sur es visites d installation de chauffage faites au cours des Congrès de Francfort 10-12 juin 1909); Description de l'installation du chauffage et de la ventilation de lLcole Linné (de Francfort).
par « pulsion », est le plus souvent placé au point d'arrivée d'air Irais : celui-ci se trouve poussé en état de surpression légère sur les surfaces chauffantes et de là dans les différentes classes ; c'est ce que les Américains ont appelé plénum method. Si, au contraire, le ventilateur est placé au point de sortie de l'air vicié, la circulation se fait grâce à une légère sous-pression, et le système est dit vacuum method (fig. 86 et 87).
Jusqu'ici, c'est au premier de ces systèmes que se sont ralliés la
Cheminée d'évacuation d'air vicié
Cheminée
Moteur à gaz
Chaudière pour chauffage par vapeur
Ventilateur Y\~. 86. —Ventilation mécanique (vacuum method) (d'après Haden)
plupart des constructeurs : voici quelles sont les dispositions essentielles d'un plénum System (fig. 88 et 89).
Une prise d'air extérieur est placée de telle sorte que l'air admis soit aussi pur que possible : elle sera donc éloignée des endroits poussiéreux, des dépôts d'ordures, etc.
Un filtre à eau peut être annexé à la prise d'air; il consiste le plus souvent en une mince nappe de liquide, ou en une série de petits jets d'eau projetés en sens divers, de façon à former un réseau serré, à travers lequel l'air se dépouille des impuretés qu'il contient; de plus, pendant la saison chaude, la température de l'air peut être abaissée par ce filtrage, d'après les auteurs américains, d'une dizaine de degrés Fahrenheit (A0 à 5° C).
La batterie de radiateurs sur laquelle l'air vient s'échauffer est très variable dans ses dispositifs : elle peut se composer de tubes lisses disposés parallèlement comme ceux d'une chaudière tubulaire, ou de tubes à ailettes, ou encore de tubes dont la surface de chauffe est augmentée par adjonction de pointes (pin radiators des ingénieurs américains). Parfois cette batterie est disposée de telle façon que l'air la traverse à deux reprises différentes, de manière à augmenter la durée de contact avec les surfaces chauffantes.
Le ventilateur est habituellement placé entre les chambres de chauffe (logement de la batterie de radiateurs) et les conduites d'air chaud. On utilise de préférence des ventilateurs à hélice : leur dia-
Cheminée d'évacuation ' d'air vicié
Ventilateur
Gaine ' d évacuation d'air vicié
Cheminée
Chaudière pour chauffage par % vapeur
Fig. 87. — Ventilation mécanique (vacuum method) (d'après Iladen)
mètre et leur vitesse de rotation doivent être calculés de façon précise; en effet, de ces facteurs dépendent la quantité et la vitesse de l'air « puisé ».
Le ventilateur est mû par un moteur actionné lui-même par la vapeur empruntée à la chaudière ou assez souvent par un moteur à gaz.
Les conduites d'air chaud ont été l'objet d'études attentives : il importe que leur diamètre, leurs coudures, leurs branchements, soient exactement calculés de façon à réduire au minimum la résistance qu'elles pourraient opposer à la circulation d'air et à favoriser son égale répartition dans les différents locaux. Un point important de leur construction est qu'elles soient d'accès facile pour permettre un nettoyage soigneux et éviter l'accumulation des poussières.
Les bouches de chaleur sont placées à mi-hauteur et de préférence dans le mur qui fait face aux fenêtres.
L'air chaud qui arrive dans les classes en état de légère surpression (pression de 10 à 15 centimètres d'eau) est évacué principalement
par des gaines dont les sections sont calculées d'après le cubage de la classe et d'après la quantité d'air « puisé »; on ne lient pas compte dans ces estimations de l'air perdu par les interstices des portes et des fenêtres.
Ainsi simplifié, le chauffage par pulsion d'air chaud exigerait
un
S oubassement d'une classe
Emplacement s
de de ['Arrivée
\ extraction dair d'air chaud
Fig. 88. — Installation du chauffage et ventilation par plénum System (plan du sous-sol) (d'après Haden).
Les flèches indiquent le trajet suivi par l'air « neuf » à travers le filtre à eau, les batteries de radiateurs et les diverses gaines de répartition. — De la chaudière partent les conduites de vapeur destinées, d'une part, aux batteries de radiateurs (chauffage de l'air puisé) et, d'autre part, les conduites de vapeur destinées aux radiateurs en spirale destinés à réchauffer les canalisations d'air « puisé ». Remarquer au centre du plan les larges arrivées d'air chaud destiné à la ventilation et au chauffage des vestiaires.
pendant les grands froids que Pair introduit dans les classes soit chauffé à une haute température ; le réglage serait difficile et ne pourrait se faire qu'en modifiant les conditions de ventilation : autrement dit, on ne pourrait modérer la chaleur qu'en réduisant le renouvellement de l'air.
Aussi adjoint-on au plénum System une installation de chauffage par radiateurs en tout semblable aux installations ordinaires déjà décrites; on a soin de faire passer les tuyaux de vapeur dans les conduites d'air chaud, si bien que les calories perdues par l'un des systèmessont gagnées parl'autre.
Iva Radiateur
C lasse
asse
Classe
Ventilation airchabd Ventilation airbhaud
airchaud
Bouches d'air chaud des vestiaires Chemine* d extraction dair viclf ♦ |
iW44
Bouches d'air èhpud Bouches d'air chaud
I uuucnesuaireha^u ^^^^ — „-.. , ,- . ,
des vestfeikes , des vestidire&\JentilatiQ\n
*/ Gaine d'extraction sous le plancher
Hall central
j If airchaud Vei^Ûlat sntilatidn
Classe
Fjo-# 89. — Installation du chauffage et ventilation par plénum System (plan du rez-de-chaussée) (d'après Haden).
Les flèches, suivant leur direction, indiquent l'arrivée de l'air neuf ou l'évacuation de l'air vicié. Remarquer, dans chacune des classes, le double mode de chauffage, par arrivée d'air chaud et par radiateur. Le mot « ventilation » indique le départ d'air vicié, qui s'échappe par les larges gaines dessinées en pointillé, puis par la « cheminée d'extraction » dont la coupe est figurée au milieu du plan.
Dans les classes, les radiateurs sont disposés sous les fenêtres comme il a été dit plus haut: une manette de réglage (ou valve) permet d'obtenir des radiateurs un dégagement de chaleur plus ou moins considérable.
Les chaudières, quel que soit le système adopté, sont presque toujours au nombre de deux, indépendantes Tune de l'autre : lune ali-
mente la batterie de radiateurs du plénum syslem, l'autre fournit la vapeur aux radiateurs individuels des classes; de la sorte, on a deux moyens de chauffage absolument distincts l'un de l'autre.
Les avantages de ce double dispositif sont faciles à comprendre.
Pendant la saison froide, les deux systèmes fonctionnent simultanément : le plénum introduit dans les classes de l'air chauffé à 8° ou 12° suivant la température extérieure; le complément de chaleur est fourni par les radiateurs de chaque classe réglés de façon à obtenirla température exigée.
Pendant la saison tempérée, le plénum suffît à assurer le chauffage des classes, et la seule chaudière correspondante est allumée.
Enfin, pendant la saison chaude, le plénum continue à fonctionner, mais pour jouer simplement le rôle de ventilateur, voire même de « rafraîchisseur » par passage de l'air à travers le filtre à eau; pour ce fonctionnement d'été, le moteur à gaz est sans doute plus simple et plus économique.
Nous pouvons résumer ainsi les avantages du plénum System :
Régularité de la ventilation, qui reste indépendante de toute condition atmosphérique: elle reste également indépendante de l'ouverture des portes et des fenêtres, qui active simplement l'évacuation de l'air en état de surpression légère.
La ventilation est réglée une fois pour toutes et reste toujours identique à elle-même dès l'instant où la vitesse du ventilateur a été déterminée. Le volume du renouvellement d'air est constant et réglé suivant la capacité de chaque classe. En Amérique, on a assuré jusqu'à dix renouvellements d'air par heure et par enfant, ce qui est évidemment un résultat idéal.
Avec le double dispositif du plénum syslem et des radiateurs isolés, la ventilation peut n'être produite qu'au moment des classes, d'où économie réelle.
La température peut être réglée avec les radiateurs sans que les conditions de ventilation ne soient modifiées : celle-ci reste en quelque sorte indépendante de l'action du maître, qui ne peut ni la ralentir, ni l'arrêter, comme cela est si fréquent avec les prises d'air habituellement employées.
Enfin et surtout la ventilation est aussi active pendant l'été que pendant l'hiver, sans compter le rafraîchissement possible de l'air par le filtre à eau.
On voit combien ce système est loin des méthodes surannées, inefficaces et condamnables par lesquelles nos locaux scolaires sont encore ventilés.
Nous devons signaler en terminant les nombreuses modifications de détail qui peuvent être apportées au plénum System : des batteries de radiateurs peuvent être disposées en différents points des conduites, dans le but d'augmenter localement la chaleur de l'air puisé;
c'est ainsi que, sur le plan que nous reproduisons, sont figurés des chauffe-pieds dans le hall central de l'école ; dans les vestiaires, la ventilation est activée de façon à aérer et au besoin assécher les vêtements des enfants.
Un ingénieur allemand, M. P. Hase (1), a récemment proposé de remplacer la batterie centrale par des groupes de radiateurs spéciaux à chaque classe ; un petit ventilateurannexé à chacun de ces groupes assurerait le renouvellement régulier de Pair, dont l'entrée serait ménagée dans le voisinage de chacun des groupes avec interposition d'un fdtre à air.
Reste l'importante question du prix de revient de l'installation et des frais d'entretien ; les spécialistes ne paraissent pas être exactement d'accord sur ces points :
Pour M. Haden, les prix approximatifs des différents modes de chauffage seraient les suivants :
Cliaufl'age par cheminée (par Lète et par an) 1,5 sch.
— radiateur et ventilation naturelle 0,99 —
— plénum System, avec huit ou dix renou-
vellements par heure 1,48 —
D'autre part, M. Debesson, pour l'École Linné (de Francfort), donne les chiffres suivants : le prix de l'installation a été de 43 000 marks, soit 51 600 francs, ou 2 fr. 25 par mètre cube chauffé; la consommation de coke prévue est de 320000 kilos pour un hiver de deux cents jours dont la température moyenne serait de — 1° ; le volume d'air à chauffer dans cette école est de 23 000 mètres cubes ; on peut avec ces chiffres établir une base suffisante d'appréciation.
(I) P. Hase (de Dresde), Gesundheits Ingénieur, 5 févr. 1910.
