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Avec l*appel à niveau il n*est pas non plus nécessaire de chauffer la cheminée tant que la température extérieure reste au-dessous de — 9* ; à o° on pourrait s'en dispenser pour le rez-de-chaussée, mais il faudrait un excès de 5*, 8 pour le troisième étage.

L'excès de température à donner à Tair vicié augmente avec la température extérieure; il est maximum, lorsque les températures extérieure et intérieure sont égales, et, pour assurer l'appel dans tous les étages, il faut alors un excès de 2o'',8. Pour la saison froide, si on prend 4-5* comme température moyenne de rhiver, la dépense moyenne de combustible est proportionnelle à io%8.

Avec l'appel par le bas, les conditions sont bien différentes. Pour le second étage et le troisième, le chauffage des appartements ne suffit jamais pour produire un appel suffisant, et pour le troisième étage il faut un excès de -f-j*" pour une température extérieure de — i o**.

Cet excès augmente beaucoup moins rapidement avec la température extérieure que dans les autres modes d'appel. Il s'élève progressivement à i4*î5 pour la moyenne de l'hiver et à i9°,5 pour celle de Tété. Les dépenses de chaleur sont proportionnelles à ces nombres.

1204. Afin de mieux faire ressortir la comparaison des trois modes d'appel, nous réunissons les nombres proportionnels aux dépenses de chaleur en prenant pour chaque système le cas le plus défavorable.

Nombres proportionnels aux dépenses de chaleur.

Appel par le haut. Appel à uivean. Appel par U bas.

Hiver (Moyenne +5"*).. . . ia*,3 io%8 i4%5

Été 39%o 2o%8 i9%5

Moyenne annuelle 25°, 6 i5°,8 i7%o

Il semblerait résulter de là que l'appel par le bas est plus avantageux que Tappel par le haut, au moins au point de vue de réconomie du fonctionnement. En réalité, l'appel par le bas coûte plus cher que Tappel par le haut pendant toute la période d'hiver et n'est relativement avantageux que pendant

Tété; mais, dans cette saison, le rôle des appareils de ventilation est bien diminué parce qu'on peut largement recourir à Faération directe qui est encore, en somme, quand on peut l'employer, le meilleur, le plus efficace et en même temps le plus économique des procédés de ventilation. Dans la plupart des cas, pour comparer deux systèmes de ventilation, c'est donc surtout leur fonctionnement pendant la période d'hiver qull faut considérer, et cette comparaison n'est pas à l'avantage du système d'appel par le bas.

Dans les cas spéciaux (celui des théâtres, des salles d'assemblée), où on est obligé, même pendant Tété, de recourir d'une façon permanente à une ventilation artificielle, nous avons expliqué plus haut pourquoi il ne fallait pas effectuer la ventilation par appel, quel que soit le procédé employé (use).

Par conséquent, l'avantage qui, d'après les résultats consignés au tableau ci-dessus, paraissait exister au point de vue du fonctionnement, en faveur de l'appel par le bas est en réalité illusoire. D'ailleurs le système d'appel par le bas a l'inconvénient d'exiger une haute cheminée et d'importantes canalisations dans le sol, ce qui n'est pas toujours réalisable ; de plus il conduit h affaiblir les murs pour le passage des gatnes d'autant plus qu'on descend plus près du sol, ce qui est illogique.

Si on ajoute à cela que l'installation de ce système est souvent tout aussi coûteuse que celle d'appareils mécaniques d'insufflation, dont le fonctionnement est absolument sûr et relativement économique, on voit que l'appel par le bas n'a plus guère sa raison d'être que dans des cas tout à fait spéciaux.

Lorsqu'on peut ventiler par appel, ce qui n'est généralement admissible que pour des bâtiments peu importants, il vaut mieux recourir au système d'appel par le haut, dont le fonctionnement n'est pas en pratique plus coûteux que celui des deux autres systèmes et qui permet une installation économique que ne comporterait pas l'appel par le bas.

1206. Chauffage des cheminées d'appel. — Quel que soit le système employé, il faut, si on veut avoir une ventilation régulière en tout temps, chauffer l'air à la base de la cheminée

d'appel. On peut employer pour cela plusieurs moyens.

Foyer direct. — On place à la base de la cheminée un foyer à grille qui occupe une faible partie de la section. L'air brûlé se mélange avec Fair appelé dont il faut, en général, élever la température de 20* à aS^, pour obtenir un tirage suffisant.

Pour assurer le mélange de Tair et des produits de la combustion, M. Grouvelle dispose le foyer dans une cloche en fonte. Un tuyau partant du sommet de la cloche amène les produits de la combustion dans une couronne en fonte pourvue d'ajutages qui répartissent ces produits sur toute la section et assurent le mélange.

Un moyen très simple et très employé de chauffer Tair de ventilation consiste à utiliser la chaleur des produits de la combustion d'un calorifère à air chaud servant au chauffage, en faisant passer le tuyau de fumée au milieu de la cheminée d appel. Ce procédé a l'avantage d'éviter la dépense d^entretien et de fonctionnement d'un foyer spécial, mais il ne peut servir que l'hiver et quand on y a recours son efficacité n est pas toujours suffisante.

On prolonge le tuyau de fumée au-dessus du faite de la cheminée de ventilation, pour éviter de mélanger la fumée avec l'air venant des pièces ventilées, sinon, sous l'influence des vents, il peut se produire quelquefois, quoique rarement, des courants en sens inverse qui ramènent la fumée dans les pièces. Afin d'augmenter la surface de chauffe du tuyau, on peut le diviser en plusieurs branches verticales et interposer un registre dans la branche centrale. Cette division d'un tuyau ascendant de fumée est peu recommandable parce que la totalité des gaz chauds peut passer dans l'une des branches seulement, et qu'alors les autres n'ont plus aucune action.

Becs de gaz. — On peut produire Tappel au moyen de la combustion du gaz qui est un combustible commode, mais d'un prix de revient élevé. L'emploi du gaz n'exige pas d'apport de combustible, pas de chauffeur, pour surveiller et entretenir le feu, etc. Les lieux d'aisances du chemin de fer du Nord sont ventilés au moyen de cheminées d'évacuation à la

base de chacune desquelles on dispose, dans une petite niche vitrée sur le devant, un bec de gaz qui sert à la fois pour Téclairage et la ventilation. Des dispositions analogues ont été prises pour éclairer pendant la nuit des salles d'hospices, des dortoirs de lycées, etc.. Le gaz dépensé pour Téclairage concourt dans une certaine mesure à assurer Taération des locaux.

Récipients d'eau chaudes. — On s'est aussi servi pour le chauffage des cheminées de ventilation de récipients pleins de vapeur ou d'eau chaude, chauffant par contact Tair appelé. Ce moyen dispense de l'entretien d'un foyer, mais il conduit à installer des surfaces de chauffe très considérables dont le prix est assez élevé. On calcule la surface de chauffe S en admettant qu'il y a 8 à 10 calories transmises par mètre carré par heure et par degré de différence de température.

C nombre de calories h fournir ;

T température de l'eau ou de la vapeur ;

t température moyenne de l'air.

1806. Calcul des dimensions des cheminées d'appel et des appareils de chauffage de l'air de ventilation. — Les dimensions d'une cheminée d'appel doivent être calculées pour donner passage au volume d'air nécessaire à la ventilation, sous l'action du tirage déterminé par l'élévation de température. On a pour cela, dans le cas d'une cheminée simple

V=û. et .= i/-i£ffc«L

relations dans lesquelles on désigne par

Y le volume d'air que la cheminée doit aspirer par i", û la section de la cheminée en mètres carrés,

V la vitesse en mètres par i",

H la hauteur de la cheminée en mètres, T la température de l'air dans la cheminée.

6 la température extérieure, R coefficient total de résistance au mouvement, a coefficient de dilatation des gaz (0,00367), g intensité de la pesanteur (9,8088).

Lorsque Tair monte ou descend dans plusieurs conduits verticaux successifs où il y a des températures différentes, la vitesse est donnée par la relation (page 693) :

h étant la hauteur des conduits dans lesquels Tair se meut à la température de f; on prend la hauteur h positivement quand Tair monte, et négativement quand il descend*

La cheminée devant fonctionner Tété et Thiver, ses dimensions doivent être calculées pour suffire dans les conditions les plus défavorables. Pour Tappel par le haut et à niveau, h étant positif, le minimum de vitesse a lieu quand f — 6 = 0, c'est-à-dire en été. Dans Tappel par le bas, h est négatif ; on établit la cheminée pour le cas où t— 6 est maximum, c'est-à-dire pour l'hiver.

La dépense de chaleur pour produire le tirage dans une cheminée où les gaz ont un excès de température T — t sur l'air qu'il s'agit d'appeler est M=:V de (T— <).

Elle est proportionnelle à Técart de température et on dépense d'autant moins de combustible que cet excès sera moins élevé. D'un autre côté, la vitesse des gaz dans la cheminée est d'autant plus faible que cet excès est plus faible lui-même, et pour ne pas exagérer les sections de passage qui sont en raison inverse des vitesses, et aussi pour donner au courant une stabilité suffisante, il convient de ne pas descendre au-dessous d une certaine limite. On a remarqué en pratique qu*il ne fallait pas se tenir au-dessous d'une vitesse de i"*,5o et que pour cela, avec les hauteurs de cheminées et les résistances ordinaires, l'excès de température ne devait pas être inférieur en général pendant l'été à 20 ou 25*. Le tableau, page 699, donne ces excès de température suivant les températures extérieures pour un bâtiment de quatre étages établi dans des conditions déterminées.

Si on se donne a priori la vitesse v que Tair appelé doit avoir au sommet de la cheminée, la section de la cheminée se détermine simplement par la formule :

Supposons qu'on veuille ventiler à raison de 3o mètres cubes par heure et par individu, une enceinte renfermant 600 personnes; il faudra évacuer par seconde;

^^6oox3o^g, 36oo

et en prenant ç'= i™,5o on trouvera :

û = -^=r3-\33 d'où D = 2",o6. 1,5

C'est la section de la cheminée du Conservatoire des arts et métiers qui doit assurer la ventilation d'un amphithéâtre pouvant contenir 600 personnes.

La hauteur de la cheminée est ordinairement déterminée par des conditions architecturales. En principe, il faut la faire aussi grande que possible.

De la section Û, on déduit les dimensions de tous les conduits qui viennent aboutir à la cheminée et dont la section totale ne doit pas être inférieure àÛ. On fait même, en général, cette section totale un peu supérieure à Q, en la calculant d'après le volume qui doit y passer et en comptant sur une vitesse de i™,3o ou même de i mètre. Plus les sections des conduits seront grandes, plus la résistance au mouvement sera faible, mais on est limité par la dépense d'établissement et par l'encombrement.

Pour calculer la dépense de combustible et les dimensions de l'appareil de chauffage on se sert des formules du n*" laos]:

M = 36ooVrfc(T-t) et T-t = '^^^^-^{t-^).

Sbr. h. — 45

Soient: V = 5" par i'' et T — / = 2o*; rfxc=:o,3o5 pourTair. On a

M = 36oo X 5 X o,3oD X 20=109800"^

La puissance des appareils de chauffage doit évidemment être calculée pour le maximum de M et ce maximum a lieu pour Tété quand t — 6 = 0; on a alors simplement

Pour ^=1,50 on aT — ^=3i,25

i-hR

Pour calculer T — f, il faut connaître R.

La résistance R se calcule d'une manière générale comme nous Tavons dit aux n^' ivs et suivants. Comme ce sont surtout le frottement et les coudes qui la produisent, elle peut en général être exprimée par la relation simple :