CHAPITRE VIII
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES LUI ' HABITÉS. — GÉNÉRALITÉS
§ i" VENTILATION.
1172. Considérations générales- — Les t'uciîo&H la vie ne peuvent s'accomplir d'une manière normale H lière chez l'homme qu'autant qu'il est placé dans un auquel il emprunte l'oxygène nécessaire à sa respintj et que la température de son corps reste très sensiblenici constante.
Or, la respiration donne lieu h une véritable combustion et i un dégagement de produits (acide carbonique, vapeur d'eau d matières organiques) qui sont rejetés dans l'atmosphère ambiante dont ils tendent ainsi à souiller la pureté.
En plein air, ces produits vicies se diluent dans un énorme et doivent disparaître proruptemenl. car on a mam fois constaté que la composition de l'atmosphère reste absment invariable.
Dans une enceinte fermée, il n'en est plus ainsi: lataç sphère confinée s'altère et peut même devenir irrespil si on n'a pas soin de ventiler, c'est-à-dire d'assurer pai moyens convenables un renouvellement d'air suffis
1 173. Nécessité de la ventilation. — Quand on se peu de temps dans une salle occupée par un certain nom
rsonnes, on ne s'aperçoit pas, le plus souvent, de la viciation
l'air; mais, si on se place aux conduits d'évacuation de l'air
cié, les effets produits par cette altération prennent une
Snrtensité telle qu'on en est immédiatement frappé. Quelques
faits feront comprendre combien cette modification de l'air
€»st devenue dangereuse et combien, par suite, la ventilation
-«at chose indispensable.
' Dans une salle de bal où personne ne paraissait gêné par
l'état de l'air, le pompier de service, obligé de se tenir près du
-plafond, dans le conduit de sortie de l'air vicié de la salle, n'y
pouvait rester plus d'une demi-heure ; au bout de ce temps, il
£tait pris de vertiges, de nausées suivies de syncopes.
La même insalubrité, caractérisée par une odeur des plus désagréables, a été constatée par Péclet dans la cheminée de "ventilation de la Chambre des députés.
Dumas, ayant eu occasion de s'occuper de la circulation de : lUr dans la salle des séances des députés, reconnut que, tandis l^on était dans une position tolérable sur le plancher de la *Be, l'air au plafond était insupportable, les métaux s'y sulfuliient rapidement et les hommes ne pouvaient pas y séjourner F m» inconvénient grave.
« A une certaine époque », dit ce savant, « on avait essayé pour les écoles une disposition particulière de ventilation qui paraissait satisfaisante ; Tair frais entrait largement par une des extrémités de la salle et la sortie se faisait par un oriiice placé au-dessus et à peu de distance de la maîtresse d'école. On s'aperçut bientôt que les maîtresses devenaient malades. Elles avaient des accidents nerveux très pénibles, tombaient dans un grand état d'anémie et étaient obligées de suspendre leur service. On reconnut la cause de ces désordres ; on renonça à pratiquer la ventilation de cette manière et tous ces accidents cessèrent. »
On conçoit d'après cela que l'accumulation d'air vicié dans un espace habité peut produire les accidents les plus graves et qu'il serait impossible de séjourner longtemps sans grand danger dans une enceinte hermétiquement close, où l'air
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES LIEUX HABITÉ»
ne se renouvelle pas. Cela est, du reste, prouvé partie brsitses expériences Eaites sur des animaux qu'on eafet dans une petite chambre close en rem; au bout ifa de temps ils étaient pris de malaise et leur nmrt promptcmenL
Béclard cite des buts qui confirment ces expérience
En 17^0, aux assises d'Old-Bailey en Angleterre, qui il liaient dans une pièce affectant la forme d'un carré de côté, la plupart des juges et (tes assistants périrai! phyxiés ; ceux qui survécurent étaient près d'un» verte,
En ijSti, au mois de juin, 1 (S prisonniers de guérit, Indes, furent enfermés dans une salle carrée de 20 pieds ^
Au bout de douze heures, *3 seulement étaient vivants.
Les substances organiques, dit Déelard, concourent leur pari h déterminer Les accidents qui surviennent» 1! a constaté, en ellel, r&pporte^tril , que les individus survécu dans 1rs deux cas précédemment cités ont pouf plupart été pris de lièvres graves, se qui généralement n'a lini chez les personnes asphyxiées par l'acide carbonique pf duit par la combustion du charbon et qu'on parvient à peler a la vie. »
Des expériences concluantes ne Laissent du rei doute à cet égard, 11 suffit de citer la suivante due I Gavi
Un petit animal fut enfermé dans un espace b« dispositions avaient été prises pour rempli- insb
l'oxygène consommé par la respiration et enlever l'acide ci bonique produit. L'animal, sans avoir jamais manqué d'as gène, sans avoir été jamais soumis à l'action délétère eide carbonique, mourut sous l'influence des miasn. avait dégagés dans l'atmosphère qui l'entourait»
Tous ces faits montrent que l'air des agglonu5 nombreuses d'êtres humains est vicié. D'après Du contient, en outre de l'acide carbonique, des annnoniaqa composées de nature dangereuse, des acides divers
lui qui donne une odeur toute spéciale aux ûtSMUX. flair est un composé très complexe qui exerce but is santé effets d'autant |»lus regrettables qu'il agit sur des individus ts jeunes: les adultes surit moins éprouvés que les adoles- JS qui eux-mêmes résistent mieux que les nifanls en has- Un peut donc dire que les exigences de la ventilation —eut en raison inverse de l'âge des individus qui se trouvent is dans les lieux qu'il s'agit d'aérer. v causes de viciation inhérentes à la respiration, il faut jouter le fonctionnement des appareils de chauffage el d'éclairé qui donne lieu a un dégagement de £az nuisibles en nautiles plus ou moins grandes.
La nécessite du renouvellement de l'air dans les lieux habités ie saurait donc être contestée. Ce renouvellement eat le but de rtfilation* qui doit avoir pour effet l'évacuation de Pair vleM son remplacement par de l'air pur, de manière à maintenir composition de l'atmosphère de l'enceinte sensiblement la
que celle de l'air extérieur.
Mais, si tout le monde reconnaît ta nécessité du renouvellement
d<? l'air dans un lieu habité, les opinions sont très dî (Té rentes
aussi bien sur le volume à introduire pour assurer une ventila-
v rai ment efficace que sur les meilleurs moyens à employer
i produire le renouvellement de Pair. Avant de passer en
ie les divers systèmes proposés el les diverses opinions
il convienl d'abord d'étudier les causes de la viciation
de l'air dans une enceinte habitée.
f: LA VICIATION DE L'ATMOSPHÈRE D'UNE ENCEINTE HABITEE.
1174. Influence de la respiration. — Une des principales causes de la viciation de hur dans un lieu habité est la [ration, qui donne lieu a un dégagement d'acide carbonique ■ t de vapeur d'eau, provenant de la combustion du earbone et de l'hydrogène des tissus de l'organisme humain,
atmosphérique normal se compose d'oxygène et d'azote les proportions siiivau!
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES
I txygènç o,
Azote. . . . . <•
ûeltii composition est sensiblement la menu- sur U foct de ht terre.
L'air atmosphérique contient en outre de l'aci en proportions variables, de a à 3/iqooo*' en volume, à 3o litres par ioo mètres cubes.
Il reiifeniif .nissi de la vapeur d'eau en quantité toi suivant la température et le degré dé saturation.
Lit degré hygrométrique peut varie* de ; et, Inrsq
température s'élève à 3a° et au delà, chaque mètre rubc peut contenir jusqu'à 3a grammes et davantage de vapeur d
Enfin, on trouve dans l'air, mais en quantités , faibles, des gaz sulfureux, sultliydrique, ammoniac, azoln etc., et des penuièrefl de toute < -,prn' d;ius lesquelles on contre de nombreux microbe.
A chaque mouvement respiratoire, riiomme introduit ses poumons environ un demi-litre d'air; par UM aspira forcée il peut eu introduire bien davantage.
Le nombre moyen de mouvements respiratoires par étant de iti à i8 environ, il en résulte qu'en moyenne un bo fait pénétrer dans ses poumons, en une heure, pour le de la respiration :
0f»S X 17 xtio=5io lit.
Soit, en nombre rond, Soo litres d'air par heure, qui ferment :
0 , a 0 H x $0 0= 1 04 lit n -s 1 1 'oxygène ;
mais une portion seulement de eel oxygène est transfo dans Tarte de la respiration; la plus grande partie realtérée, pendant l'expiration.
Par conséquent, si on pouvait séparer complètement exhalé de l'air inspiré, il suffirait, pour satisfaire aux be de la respiration, d'une alimentation de orû\5oo par ta
adulte; en pratique, il est impossible d'effectuer cette se paon et l'air exhalé se mêle plus ou moins à l'atmosphère riante. C'est donc ce mélange qu'on doit chercher à toujours ntenir dans un état suffisant de pureté, et, pour cela, il une ventilation bien plus abondante qu'il n'était nécessaire $ l'hypothèse précédente.
ai partie de l'oxygène inspiré qui se combine dans le corps. ; du carbone et de l'hydrogène, pour former de l'acide carque et de l'eau, varie dans d'assez grandes limites suivant irconstances, le tempérament, l'âge et le sexe des individus, ri doit à Lavoisicr des expériences très intéressantes sur ce t. Voici les résultats qu'il a obtenus : n homme adulte consomme par heure en oxygène :
Volume. Poids.
En repos à jeun à une température de i$2°,5 24,u,oo2 348r,49<>
En repos à jeun à i5° 26 ,660 38 ,3io
En repos pendant la digestion . . 3j ,68g 54 ,109
A jeun, effectuant un travail de
ikgm,72 par r 63 ,477 91 ,226
Pendant la digestion, effectuant
un travail de ik8m, 72 par 1". . . 91 ,248 i3i ,123
's expériences plus récentes montrent, comme celles de isier, l'influence considérable qu'exercent sur la respiradu même individu les circonstances dans lesquelles il se re placé. La quantité d'oxygène consommé varie presque mple au quadruple.
idral et (iavarret ont déterminé l'influence de l'âge. Ils rouvé que, pour des hommes d'une constitution ordinaire, ids de carbone brûlé était en moyenne, par heure :
8 ans. i5 16 1/2 28 5o 09 68 102
Dne brûlé. . 5gr. 8,7 10,2 12,4 10,7 10 9,6 5,9
maximum de consommation de carbone a lieu de vingtk trente ans. Les enfants de huit à douze ans ne brûlent 1 moitié environ du carbone nécessaire à un adulte.
VhNTlLATION ET CHAUFFA' LtfiDl HA!
Amiral el (iavarret ont trouvé que le pOldl brûlé par une femme de dix à trente ans était 60 rnoy de 6**, (. Pour un individu endormi, la proportion d'à nique produit diminue ans le rapport de ."ï à o environ dtp Scbarifag (Béclard -
Les résultais obtenus par Dumas, Barrai, Regn&llU, s'écartent en général assez peu de ceux que nous donner. Les différences s'expliquent tarilr Jin*nt par la des ftges, des tempéraments, etc., ci» en général, défi conditi dans lesquelles on a opéré.
L'air expire par un homme adulte en i moyenne, d'après de nombreuses expériences, en volun
N\y-ene
Acide carbonique
O, ttioo o,o4a5
En prenant la moyenne des nombres correspond*! ans ri demi et vingt-huit ans, on trouve qu'un homme 601 somme environ ii*r,3 de carbone par heure, ce qu pond sensiblement à so,4 litres d'acide carbonique à o' et à 760 millimètres. A ce chiffre il y aurait lieu d'ajoo celui qui correspond à l'acide carbonique fourni par la ration cutanée ; mais cette quantité esl toujours am et on la néglige généralement*
Dans les calculs qui suivront, nous admettrons qu'un hm adulte produit, dans les conditions ordinaires, 21 lih carbonique en une heure.
La respiration donne également lieu à une production vapeur d'eau; l'air qui sort des poumons à 3^ est, en efiet, jours saturé; il contient donc |3*%3i de vapeur d'eau par n cube; et, comme nous ayons admis qu'un homme tnsa puis expiraii environ 5qo litres d'air supposé sec par h rémission de vapeur d'eau correspondante *-^i de •r\-j.
1175, Influence de la transpiration. — Pour s quantité totale de vapeur d'ean produite par le corps, il faut nir compte de celle qui est dégagée par la peau. Cette qu
W:\TILAT1UN.
variable suivant les circonstances atmosphériques, la Je l'air, son degré de saturation» suivant Le DOU8- » «les personnes, L'état de repos ou de travail; aussi, n'y as lieu de s'étonner si les chiffres obtenus par les diveps
MDtateurs sont peu concordants. Ou a trouvé que la lé totale de vapeur deau exhalée par La CûTpS | respira- [ transpiration élail comprise entre £5 grammes et mmes par heure. Le nombre moyen fourni par les expé-
i •-! «le 62 grammes. Comme, d'après ce que nous avons spiration fournit ai^yS, la transpiration euLanée doit la différence soit 4°*r.25, environ le double. Cette lion peut s'élever jusqu* à 5t> grammes.
VOS ronds, on peut admettre que l'homme exhale m je ik,Joo de vapeur d'eau par vingt-quatre heures dont par h* poumon et ik,ooo par la peau.
6 Influence des appareils d'éclairage. — I. ils d'éclairage contribuent également à vicier l'air, puisibsorbent de l'oxygène et dégagent de l'acide carbonique a vapeur d'eau,
bondir, brûlant 10 à 12 grammes à l'heure, produit à tftfl la même ([nanti té d acide carbonique et de vapeur ju'un homme adulte.
Lampe gros bec), brûlant {q à £5 grammes <l huile, G autant d'oxygène que quatre personne-. 1 un bec de gaz brûlant 100 litres absorbe 6* fois autant ^ne qu'un adulte.
7, Volume d'air nécessaire à la ventilation. — ue l'air d'une enceinte habitée se trouve dans des condioovenahlee de salubrité, il faut que les divers produits ; par h- corps, c'est-à-dire l'acide carbonique, la vapeur 1 les matières organiques ne dépassent pas une certaine Bon limite; cette condition permet d'apprécier jusqu'à
tain point h* volume d'air nécessaire à la ventilation .
e nous le verrons plus loin, ce volume peut être d'autant dm! que les précautions Boni mieux prises pour que il introduit arrive jusqu'au individus, aussi peu mélangé
T1LATI0N ET CHAUFFAGE M
que possible avec tes produits vicia provenant
diverses que lions avons indiqué
1178, Proportion limite d'acide carbonique ad sïble dans une enceinte habitée, — Lea ftipériom Leblanc ont. montré que, lorsque la proportion d nique, provenant Je la respiration, atteignait huit imli (0*008), l'air devenait lourd et pénible -r» respirer* D'autos rimentatouve ont constate ha même effet pour des ptoM moindres* D'après M. Pettenkofer, l'air est Lri
qu'il contient un centième (o,oi) d'acide earboniqu de la respiration.
Dans les salles d'hôpitaux, où l'occupation est perrnau les hygiénistes admettent généralement qu'use proportion! d'acide carbonique supérieure à un millième est nuisible malades et que le renouvellement d'air doit tOUjOUTt sant pour que cette limite de viciation ne soit jamais dépi il convient, d'ailleurs, de faire ouvrir les fenêtres chsqu malin et soir, pendant un certain temps, atin de balay un courant d'air pur toute la Capacité «1rs B&Ue&
Quand le local habité esl occupé d'une manière inl lente, son espace cubique influe naturellement sur la de l'altération de l'air. Cet espace constituant une réBS pur, On peut diminuer dans une certain** proportion le v d'air a introduire régulièrement.
Dans une enceinte occupée temporairement, la | d'acide carbonique en volume peut arriver à atteindre i a 0,0030 sans ^cner sensiblement les occupants. Il se dans ce cas de prendre la précaution d'ouvrir I avant et après l'occupation.
1179. Proportion d'acide carbonique dans Ta sphère dune enceinte habitée après un temps d'< pation donné. — Considérons le cas général d'une en habitée, occupée «l'une manière intermittente,
Soient : E l'espace cubique par personne, c'est-à-dire I1 j«nrl du cube total de l'enceinte au nombre de personne- «pi cupent ; Z le temps compté en beures depuis que 1 ".
ccupée; m la proportion en volume d'acide carbonique à ce M>ment ; Y le volume d'air introduit par personne et par heure.
Désignons d'une manière générale par m0 la proportion en olume d acide carbonique qui se trouve dans l'air extérieur «aviron o,ooo3) et par a le volume de ce gaz produit par ersonne et par heure (omc,oai environ).
Dans le temps infiniment petit rfZ, le volume d'acide carbonique introduit dans l'enceinte avec l'air extérieur est m0VdZ, e volume qui en sort est mVdZ et le volume qui y est produit par personne estadz; la proportion d'acide carbonique augmentant de rfm, l'accroissement de la quantité de ce gaz contenue dans l'enceinte est Erfm, et on a la relation :
(w0V+a-mV)rfZ = Erfm (i)
i'où
et, en intégrant depuis la proportion m, à l'origine du temps jusqu'à celle mÈ à la fin,
■log.nep.(m m)v+a = Z qu'on peut mettre sous la forme
/ x vz
(m0—ml)Y + a T
(w0— m2)V-f-a~~ e étant la base des logarithmes népériens
Si on prend l'intégrale depuis l'origine de l'occupation de
l'enceinte, ml = m0et la formule devient, en désignant par m
la viciation à un moment donné :
vz
(mn — m)V-Hrt" En posant ^ = n et effectuant les tranformations, il vient :
" = *. + ^i-LJ. (4)
Sbb. II. — 42
VENTILATION ET CHAUFFAGE DES UELX EIADITES.
1180. Lorsqu'on connaît la proportion m{ initiait* d'adr carbonique dans une enceinte, les relations précédente \*t* mettent de résoudre les problèmes suivants :
i° Déterminer le temps Z au bout duquel la proportion daté carbonique dam i enceinte, supposée d'abord égale à mt< m devenue m3 pour un espace cubique connu E et une ventilation V
Soient :
iïi,-=o,oolo mf = o,ooao E^S™11 V— iom^ wtfr=o.oool
La relation ;
devient :
rt 8, . 0,021—0,007 rtl - -, -
Z= — log. nép* — *-= o,8 loe;. ncp* 3,o
Z = o,8 X a,3oa6 log. 3,5
0,8 x 2,3oi6x o,544°7z= îU° ^*-
%° Béterntiwr f espace cubique E pour ne pas dépasser k proportion m, au bout d'un temps déterminé Z avec une wtfilo* tion V-
Soient :
im0 = ô,ooo3 /»,=:o,oojo m! = o,ooao 2 = iàk Y=io*«
De la relation
on tire
^log.né>
(f7iQ-m1)V-hfi 2 (to0 — ma)V-ha
ioXa
log. né p
2,3o2tilog3,5
2,3oa6 xo,544°7
Calculer la proportion m% d'acide carbonique qui se trouve mne enceinte après un temps d'occupation Z. -nt :
9,0003 mt = o,ooio E = 8m3 V=i6m3 Z = 2h ^ = 2.
« = o,oai
aura en remplaçant dans la formule les lettres par leur
0,021 — 16(0,0010 — o,ooo3) . - . - *
0,021 — i6mt+ 16x0,0000 u v
Déterminer la ventilation V nécessaire pour que, l'espace
'. 'J! !*jf£iË'f$fî.
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