CHAPITRE II. — CHAUFFAGE ET ASSAINISSEMENT DES II AIÎITATIONS

une partie de la chaleur de Tair brûlé, pour chaullcr l'air de ventilation. Dosarnod avait construit un appareil qui luddnisaif nn assez grand l'U'et ulilo, mais cpii, foi't conipli(pié, ne pouvait être nctlové qu'en le démontant complètement. Plusieurs dispositions sont emj)lnyées actuellement ; elles ne présentent rien de particulier et sont analogues à celles que nous avons déjà vues au sujet des cheminées d'appartement. Ces derniers appareils peuvent d'ailleurs être facilement transformés en cheminées-poêles ; il suffit pour cela de les mettre en saillie dans la pièce.

Chauffag^c par le g^az.

2.";67. Nous avons parlé (2469) de l'emploi du gaz comme chauffage lorsque les produits de la combustion sont directement mélangés à l'air de la pièce qu'il s'agit de chauffer. Nous avons dit que ce mode de chauffage peut être avantageux lorsqu'il se produit simultanément avec l'éclairage ; puisque ce dernier supporte les frais du chauffage. Lorsqu'un renouvellement suffisant de l'air de la pièce est assuré, ce mode de chauffage n'a rien de gênant ou de dangereux, parce qu'en général dans les appareils d'éclairage la combustion est complète et que les produits de la combustion consistent seulement en vapeur d'eau et acide carbonique.

2-508. Mais il tautle dire, ce ne sera que bien rarement, et dans des cas tout à fait spéciaux, que le gaz servant à Téclairage pourra servir utilement ou efficacement au chauffage. La principale raison en est que les appareils d'éclairage sont toujours placés à une certaine hauteur dans la pièce qu'ils éclairent, et que par conséquent les produits de la combustion à température assez élevée gagnent rapidement le haut de cette pièce, et y forment une couche d'air chaud, tandis que la partie inférieure reste froide, et n'est guère parcourue que par l'air froid appelé pour le renouvellement de l'air de la pièce.

On a donc dû chercher à réaliser le chauffage au moyen d'appareils spéciaux qui, soit par le rayonnement, soit par le contact avec les parties basses de l'air de la salle, pussent servir à échauffer celleci dans tous ses points.

On a employé à cet effet : des foyers ouverts, des poêles, des calorifères.

2569. Foyers ouverts à gaz. — Ces foyers peuvent chauffer par rayonnement direct du gaz dans la pièce, ou bien on peut se servir

276 LIVRE XV. — CHAUFFAGE ET VENTILATION DES LIEUX nABITÉS.

de réflecteurs qui reçoivent les rayons de la ciiaieur et les renvoient dans la pièce dans toutes les directions.

Dans les foyers du premier genre, les brûleurs sont en fonte et de dilîérentes formes : tantôt on leur donne la forme de bûches superposées, d'où le gaz s'échappe par de petites ouvertures, pour venir brûler blanc à l'extérieur, tantôt ce sont des couronnes ou des rampes de gaz dont les jets sont recouverts en partie par de l'amiante qui s'échauffe, est portée au rouge, et augmente le rayonnement. Ce brûleur peut être placé directement dans une cheminée ordinaire, ou dans une coquille en fonte ayant la forme d'une niche circulaire garnie à son pourtour d'une plaque plane qui bouche l'ouverture de la cheminée ; la partie supérieure de la coquille porte une ouverture munie d'un tuyau qui se rend dans la cheminée d'évacuation ; on peut employer la tôle polie pour construire cette coquille dont l'ouverture est alors à section carrée ; la tôle polie réfléchit la chaleur dans la pièce.

2570. Les foyers à réflecteurs les plus employés sont ceux du modèle Jacquet. Ce foyer est formé d'un coffre à ouverture rectangulaire se plaçant dans la cheminée, le fond du coffre est formé par une plaque en laiton ou en cuivre poli, ayant une forme paraboloïde ondulée, les côtés de la caisse sont aussi en laiton poli; à la partie supérieure et derrière le bord de l'ouverture se trouve une rampe à gaz non visible de l'extérieur ; le gaz brûle blanc^; la réflexion des rayons se fait sur les parois en cuivre poli qui les renvoient dans toutes les directions. Ces foyers ont un aspect triste, et ils répandent toujours uue légère odeur acre et désagréable.

2571. Diverses précautions sont indispensables dans l'installation de ces foyers : il est important que le tuyau de conduite qui amène le gaz à ces appareils soit fait d'un métal non fusible à la température qui se développe dans le foyer, et le mieux sera d'employer des tubes en cuivre ou en fer étiré, on leur donne un diamètre de0"',02 pour une consommation de 1°"= de gaz à l'heure. Il est de plus indispensable que les produits de la combustion .eoient évacués au moyen d'une cheminée spéciale ; outre l'inconvénient déjà signalé que présentent ces produits lorsqu'ils se mélangent directement à l'air, il faut dire que dans beaucoup de cas, la combustion dans ces foyers peut n'être pas absolument complète, ce qui augmente la nocuité des gaz ; il est donc nécessaire d'avoir dans ce cas une issue des gaz large et facile, et de conserver aux cheminées d'évacuation des dimensions égales à celles qu'on emploie dans le cas des

CIIAPITKE II. — ClIVirFAGE ET ASSAINISSEMENT DES IIAIlITATIONS. 277

autres ruMTs (HimmIs. (Icllf» rondilion est d'îiillctirs rendue iK'cossnire si l'on vent ventiler la pièce on mrwui temps (pi'on la elianire.

Il se présente dans l'eniploi de e(;s foyers den\ dangers spéciaux que ne présentent pas ordinairement les comhustihies solides, à savoir : le danger d'asphyxie et celui d'explosion. Dans les conditions ordinaires, on cherche à parer à ces dangers en plaçant dans les salles où se trouvent des appareils de chaiiirage au gaz des ventilateurs rpii ne sdut (pie de l'aihles ouvertures, garnies d'une hélice, et placées près du plafond de la pièce; mais ce moyen est généralement insuflisant et les sinistres observés prouvent qu'il est mallieiireusenient ineflicace.

2572. Poèlf's à fjaz. — Les poêles à gaz sont des enveloppes métalliques ou céramiques dans l'intérieur desquelles on fait brûler le gaz au moyen de champignons, de rampes ou de becs isolés, le gaz brûlant bleu ou blanc suivant les cas ; l'enveloppe est échauffée et ray(ume dans la pièce; on dispose ce poêle, au point de vue de la surface de cliaud'e, de façon à ce que les gaz de la combustion soient évacués à une faible température, de façon à utiliser aussi complètement que possible la chaleur produite. 11 en résulte une condensation de la vapeur d'eau produite par la combustion ; aussi les tuvaux d'évacuation doivent-ils être pourvus de siphons destinés à recueillir la'vapeur condensée, ils doivent être galvanisés pour éviter la rouille. Les poêles à gaz ont, de plus que les foyers ouverts, l'inconvénient qu'ils ne peuvent fournir aucune ventilation de la pièce échauffée.

2573. Calorifcrea, à gaz. — Les calorifères à gaz peuvent être métalliques ou céramiques; dans tous les cas, ils se composent de deux capacités, formées d'un ou de plusieurs compartiments chacune, et séparées par des cloisons. Dans l'une de ces capacités on brûle du gaz, dans l'autre circule l'air de ventilation. La première capacité est munie d'une ouverture qui prend l'air de la pièce nécessaire à la combustion, et d'une autre pour l'évacuation des gaz brûlés dans une cheminée ; la seconde est munie d'une ouverture qui amène l'air extérieur et d'une ou plusieurs ouvertures ou bouches de chaleur par lesquelles l'air échauffé s'introduit dans la chambre. On fait circuler l'air d<> ventilation en sens inverse des produits de la combustion, de façon à refroidir ceux-ci autant que possible. Les calorifères présentent sur les foyers ouverts l'avantage que les produits de la combustion ne peuvent guère rentrer dans l'intérieur de la pièce, et ils assurent la ventilation de cette pièce, à

la condilion toutefois que l'ouveiiure (Fiiccès de l'air froid soit suffisante et qu'on ait ménagé des ouvertures suffisantes aussi pour la sortie de l'air vicié.

2574. Le chaufTage par le gaz n'est point un chauffage économique, nous avons vu qu'il est très-notablement plus cher que le chauffage à la houille ou au bois. Il est presque toujours moins salubre, et il présente le danger spécial de l'explosion et de l'asphyxie, aussi n'est-ce point un chauffage à recommander d'une façon générale. Il est surtout nécessaire d'insister sur ce point qu'il serait absolument inexact de penser que le gaz peut être brûlé sans inconvénient en rejetant les produits de la combustion dans l'air même de la pièce parce que ces produits sont invisibles et sans odeur quand la combustion est complète. Aussi faut-il proscrire absolument cet usage que l'on tend à adopter de chauffer au moyen d'appareils à gaz des pièces sans cheminées, en rejetant les produite de la combustion dans la pièce elle-même. Il arrive toujours que les personnes qui séjournent dans les pièces ainsi chauffées éprouvent des malaises, et quelquefois des accidents.

Dans le cas de chauffages intermittents, la commoeUté du chauffage au gaz pourra le faire préférer, mais il sera toujours nécessaire d'assurer une ventilation très-active des pièces ainsi chauffées.

Le chauffage au gaz peut être encore employé avantageusement quand il s'agit d'entretenir une température constante dans une capacité fermée de faible étendue, comme une étuve, ou bien encore quand il s'agit de maintenir un bain liquide à une température déterminée ; on place alors dans le bain ou dans l'étuve un régulateur qui agit sur le robinet de distribution du gaz et augmente ou diminue la quantité de gaz brûlé suivant que la température tend à s'abaisser ou à s'accroître.

Examen de§ tlilTérents modes de chauffage employés.

2575. Dans ce qui précède, j'ai décrit les différents modes de chauffage et de ventilation employés dans nos habitations particulières; pour les comparer, il faut d'abord poser les conditions à remplir et examiner ce qui se passe dans les divers systèmes.

2576. Les conditions à remplir consistent à maintenir la température à un certain degré à peu près constant et à produire une ventilation efficace en rapport avec les circonstances, ventilation qui

CIIAIMTHE II. — CHAUFFAGE El ASSAINISSEMENT HES HABITATIONS. :279

lit' iloil |Ms (•hc iiiltMitMiio à lomèlivs ciihcs par pcrsuniic cl par

l'ul . (Atnsiik'ruiis une pièce d'une dimension moyenne, dans la- (pielle nous supposerons le régime établi, l'air extérieur élanl à 6", température moyenne des sept mois de eliaunage, et l'air intérieur fiant à lo"; et calculons la quantité de chaleur renfermée dans les murailles et le |)lanclier, ainsi que la quantité de chaleur perdue pi'Uilant le chaulTage.

Supposiins (pie la pièce ait o mètres de largeur, 4 mètres de hauteur, deux fenêtres de 2*^,30 sur 1",2U, dont la surface totale est de o"'^a2; les murailles exposées à Tair ont alors 14'"'',48 de surface ; nous supposerons la profondeur de o mètres, et trois portes ayant ensemble 7""',2o de surface; la surface totale des murailles latérales ri de celles du fond sera GO — 7,2.j = .o2""',75 ; en supposant leur épaisseur de 0°',40, la quantité d'unités de chaleur qu'elles absorberont de 0" à l.-?sera 52,75. 0,4 .2, 2. 15.0,5. 1000 = 348150. En admettant que le plancher ait 0™,30 d'épaisseur, que les pièces de bois occupent la moitié du volume total, et le plâtre un quart, le volume du bois sera égal à 25 . 0,30 . 0,5 = 3"'%75; celui du plâtre, à 1"",87 ; la chaleur absorbée par le bois de 0° à 15° sera de 3,75. 1000 . 0,6 . 15 . 0,5 = 16875 ; celle du plâtre sera égale à 1,87 . 1000 . 1,25.15.0;19 = 6600. En prenant seulement pour la pièce la moitié de la chaleur des murailles intérieures et celle du plafond ou du plancher, la somme de ces quantités de chaleur sera égale à 174075 + 16875 -|- 6660 = 197500.

La surface des murailles exposées à l'air extérieur étant de 1 4'"% iS, celle des vitres de 5'"'', 22, la quantité totale de chaleur transmise par mètre carré et par heure sera (984, 998) de 14,48 . 16,23 -|- 5,52 . 23,85 = 360.

2578. 11 résulte de là plusieurs conséquences importantes. 1° En supposant une interruption de chauffage de dix heures, ce qui a lieu ordinairement, la perte de chaleur par les vitres et les murailles ira constamment en diminuant par l'abaissement de tfîuipérature des surfaces intérieures de la pièce, mais en la supposant égale à celle (]ui a lieu pendant le chauffage, elle serait de 3660, tandis que la chaleur renferiinîe dans les murailles et le plancher est de 197500; ainsi la perle n'est qu'une très-petite partie de la chaleur renfermée dans les murailles; cette perte varie nécessairement avec les dimensions des vitres et des murailles, mais dans les cas ordinaires on peut admettre qu'elle est toujours très-faible, d'autant plus que

les rideaux qui couvrent habituellement les fenêtres la diminuent encore de beaucoup. 2° Si par une longue interruption de cliaufrage, le régime des nuu-ailles avait été perdu, il faudrait beaucoup de temps et un cliaullage très-long pour le rétablir.

2579. 11 est imporlant de remarquer que si les murailles dime [)i(ice élaitMità une basse lempéraliu-e. et si on la cliauffait par rayonnement ou par uncoiu'aut d'aii' chaud, ou bien par ces deux moyens à la fois, avec un cahiril'ère placé dans l'intérieur, l'air chaud ne se refroidirait que lentement en descendant contre les murailles, et avec une lenteur qui augmenterait à mesure que les surfaces intérieures des murailles auraient été plus échauffées, et par conséquent que le chaulTage de la pièce pourrait s'eflectuer momentanément, mais avec une dépense de combustible beaucoup plus grande que si le régime était établi.

Examinons maintenant les effets produits par les différents modes de chaulTage, tant sous le rapport du chauffage lui-même que sous celui de la ventilation.

2580. Chauffage par le rayonnement. — Les cheminées le plus généralement employées, sont les cheminées à ouverture rétrécie et à tablier mobile (2i9(3). Dans ce mode de^'.haiiffage on n'utilise, comme nous l'avons vu, qu'une faible partie du rayonnement du combustible, et toute la chaleur entraînée par l'air qui a servi à la combustion est perdue pour le chauffage. De plus l'ouverture de la cheminée étant libre, la cheminée appelle un très-grand volume d'air qui n'alimente pas la combustion. Ces cheminées sont donc de mauvais appareils de chauffage, mais de puissants appareils de ventilation, l'our avoir une idée des effets produits, considérons un foyer communiquant avec une cheminée de O'",20 de diamètre, de 20 mètres de hauteur, dans lequel on brûle seulement 1 kilog. de bois par heure, la quantité de chaleur produite sera à peu près égale à 2600 unités ; et en supposant que 2O0O s'écoulent avec l'air dans la cheminée, que la température de la pièce soit de 15", on ti'ouve que la température de l'air dans la cheminée sera de 32°, et que le volume d'air appelé par heure sera de 375 mètres cubes : volume qui serait beaucoup plus considérable, si la section et la hauteur de la cheminée étaient plus grandes, ainsi que la consommation de combustiblfi. La ventilation est cependant toujours notablement diminuée par la résistance que 1 air éprouve à passer à travers les fissures des portes et des fenêtres, et parla diminution de pression qui se produit dans la pièce ; aussi elle augmente toujours par l'ouverture d'une

CHAPITIU: 11. — C.IIAUFFAGE ET ASSAIN'ISSEMENT DES IIAniTATIONS. 281

poiic et diiiio IViirdv. Malgré ces circonstances, la vcnlilalion est (MU'orc lirs-loile et presciuc lonjoni-s très-inodiiiniodo, parce que lair appelé provient direetcnient de rextéiienr, et tend à i-elVoidir la |)ièce d'autant plus (pic la tcnipi'iatnre extérieure est plus basse. On conj|irend ainsi (pie, (pielle ([ue soit la eonsoinniatiun de cond)UStihle, on ne puisse pas parvenir à écliauiïer convenablement la pièce ; et il pourrait même arriver qu'un accroissement dans la quantité de combustible brûlé, produisît un abaissement de température, parce que la quantité de chaleur rayonnée peut croître dans un rapport plus l'ailile (pie le refroidissement provenant de raccroissement d'appel. Cest un fait que j'ai constaté par expérience. J'ajouterai <{u'en général, cette grande ventilation est beaucoup moins elficace pour l'assainissement qu'on ne serait tenté de le croire, lorsque l'air appelé, pénétrant dans la pièce par les fissures des portes et des fenêtres, tombe rapidement sur le sol, où il se réunit avec celui qui passe au-dessous des portes pour gagner, en rasant le plancher, l'ouverture de la cheminée. Cet air ne se mêle donc qu'en petite partie avec celui de la pièce, et seulement par le mouvement des personnes (jui s'y trouvent, l'acte delà respiration et les appareils d'éclairage ; la température de l'air est croissante de bas en haut, et suivant une loi d'autant plus rapide que la pièce est occupée par un plus grand nombre de* personnes, et qu'elle est éclairée par plus de lampes et de bougies.

2o8l. Nous avons supposé que l'air appelé par la cliemince était fourni par les fissures des portes et des fenêtres : c'est ce qui arrive en général ; mais si les portes et les fenêtres joignent bien, ou si, comme cela se fait souvent, les joints sont garnis de bourrelets, pour diminuer l'accès de l'air extérieur ; avec les cbeminées ordinaires, la fumée doit refluer dans la pièce. Supposons d'abord que l'appartement soit exactement fermé ; la combustion produira une dépression constante dans la pièce, et la colonne d'air chaud de la cheminée cessera évidemment de s'élever, quand la pression de l'atmosphère au sommet de la cheminée, augmentée de celle qui provient d(3 la colonne d'air chaud, fera é(piilibre à la tension de lair de l'appartement. Mais cet équilibre ne pourrait subsister qu'autant que toutes les molécules d'une même tranche horizontale de la colonne d'air chaud seraient solidaires, qu'elles seraient obligées de marcher ensemble dans la même direction, et avec la même vitesse. Comme il n'en est point ainsi, qu'elles sont réellement indépendantes, la plus légère diirérence dans la température ou le frot-

temeiit, détruira cet équilibi'e, et il se i)roiIuira deux courauts : l'un d'air chaud, qui sortira de la cheminée ; lautre d'air extérieur, qui pénétrera dans la pièce, en entraînant avec lui une partie du gaz provenant de la combustion. Admettons maintenant que la pièce ne soit pas exactement close, et qu'on augmente progressivement la somme des orifices d'accès de l'air extérieur, les doubles courants dont je viens de parler se manifesteront encore jusqu'à ce que les sections des orifices aient atteint une certaine étendue qui dépendra des dimensions de la cheminée et de la consommation de combustible. Cette absence d'orifices d'accès de l'air extérieur, pour la ventilation de chaque pièce, a encore l'inconvénient de favoriser l'introduction de l'air extérieur par les cheminées des pièces voisines en communication, de ne pas permettre souvent d'en allumer simultanément les foyers, et, par suite, d'amener dans une pièce de la fumée par un tuyau de cheminée, au-dessous duquel le foyer peut ne pas être allumé (2532). A la vérité, on dispose souvent contre les murs des maisons particulières, des orifices garnis de plaques de fonte à jour, destinés à permettre l'accès de l'air extérieur derrière les foyers; mais la somme totale des orifices libres est en général trop petite.

2382. Ainsi nos cheminées domestiques, disposées comme elles le sont presque partout en France, n'utihsent qu'une très-petite partie du combustible ; elles provoquent une grande ventilation, quand les fissures des portes et des fenêtres le permettent ; mais cette ventilation a lieu par des veines d'air froid qui, se prolongeant à une grande distance, sont toujours désagréables, et peuvent, dans certains cas, causer des maladies graves, surtout dans les réunions et les bals, où les dames peuvent se trouver longtemps exposées à leur contact glacé. Fréquemment aussi, il redescend de la fumée dans les pièces, par suite de l'absence de dispositions pour laisser pénétrer i-égulièrement un \oiume d'air égal à celui qui s'écoule par la cheminée.

2383. M. le docteur Arnott a imaginé un appareil spécial pour la combustion de la houille et du coke, dont nous avons fait la description (817). Quand il est appliqué au chautîage des appartements, l'air extérieur arrive au-dessous de la plaque mobile qui forme le fond du foyer, et la cheminée est percée, à la hauteur du plafond, d'un orifice fermé par une soupape, et qu'on peut ouvrir plus ou moins, à Taide d'un cordon. Cette soupape permet de régler la ventilation ; mais l'accès de l'air froid dans la pièce au-dessous du