En France, M. Gandillot établit ces calorifères à 9 francs le mètre courant de tube, tout compris. Les tubes ont de 0TM,03 à 0,04 de diamètre; ils sont formés de bouts réunis par des manchons à vis, et ils résistent très-bien à des pressions de 40 atmosphères et plus.

412. Chauffage des liquides. Lorsqu'on chauffe directement un liquide dans une chaudière à l'aide d'un foyer placé dessous, la surface de chauffe peut encore se calculer d'après la considération qu'un mètre carré de cette surface laisse passer la quantité de chaleur nécessaire pour vaporiser de 15 à 20 kilogrammes d'eau en une heure (373); mais il convient de prendre un mètre carré de surface de chauffe pour 3 à 5 kilogrammes de houille ou 6 à 10 kilogrammes de bois à brûler par heure. Les différentes parties du fourneau se déterminent comme pour les chaudières à vapeur ordinaires (361, 362, 368).

Chauffage des bains. Supposons qu'il s'agisse de déterminer la quantité de charbon nécessaire pour chauffer l'eau dépensée pour 25 bains, l'eau froide étant à 5o.

Une baignoire contenant de 280 à 300 kilogrammes d'eau à 30°, la quantité de chaleur dépensée est, pour chauffer l'eau des 25 bains, 300 × 25 (30 — 5) = 187500 unités, qui absorbent à peu près 31 kilogrammes de houille; on peut utiliser 6000 unités de chaleur par kilogramme de houille.

On ne chauffe qu'une partie de l'eau, et on l'élève à la température de 70 ou 80°; le poids d'eau à échauffer de 5o à 80° est alors, pour les 187500

25 bains,

2500 kilogrammes.

413. Chauffage des corps solides. Dans les fours destinés à fondre la fonte, la quantité de chaleur utilisée, c'est-à-dire absorbée par le métal pour s'échauffer et se fondre, n'est que les 0,14 de la chaleur totale développée par le combustible (0,3 de coke pour fondre 1 kilog. de fonte, lequel projeté dans 20 kilog. d'eau, en élève la température de 14°. Traité de la chaleur, par Péclet). M. Grouvelle évalue cette quantité de chaleur utilisée à 0,20 dans les fours de fusion de la fonte; à 0,05 dans les fours à puddler, ainsi que dans les fours à réchauffer les fers et les tôles, et à 0,02 dans les fours de verreries et dans ceux à cuire les poteries, les porcelaines, etc. (380).

D'après des expériences d'Ebelmen, la quantité de chaleur qu'emportent les gaz est les 0,62 de la puissance calorifique du combustible pour le haut fourneau de Clairval, marchant au charbon de bois, et les 0,67 pour celui d'Audincourt, marchant avec un mélange de bois et de charbon de bois. Cette perte est plus considérable pour les hauts fourneaux au coke; ainsi l'on brûle de 140 à 220 kilog. de coke pour 100 kilog. de fonte dans ces derniers, au lieu de 100 à 160 kilog. de charbon qu'on brûle dans les premiers (377).

Dans les fours continus destinés à la fabrication de la chaux, on emploie 1 volume de houille ou 1 volume 1/2 de coke pour 4 volumes de pierre à chaux. Les petits fours donnent 12 hectolitres de chaux par jour et les plus grands de 90 à 100 hectolitres.

On brûle de 135 à 210 kilogrammes de bois par mètre cube de plâtre cuit, du poids de 1500 ou 1600 kilogrammes.

Lorsqu'on cuit le plâtre au moyen des gaz perdus dans la fabrication du coke (356, 379), il conviendrait de faire arriver sur le gaz un courant d'air qui en opérerait la combustion, et au delà de la flamme, un second courant d'air qui amènerait les gaz résultant de la combustion à 200 ou 300°, attendu que la cuisson du plâtre s'opère à 100°. (Consulter la 5o partie.)

VENTILATION.

414. Air nécessaire à la respiration. L'air est formé, en volumes, de 0,21 d'oxygène et de 0,79 d'azote; il contient, en outre, 0,0004 à 0,0006 d'acide carbonique, et une quantité très-variable de vapeur d'eau. D'après M. Dumas, un homme fait 16 à 17 expirations par minute; il transforme par heure en acide carbonique tout l'oxygène contenu dans 90 litres d'air, et le volume d'air qu'il expire par heure est de 333 litres contenant 0,04 d'acide carbonique.

415. Air vicié par la transpiration. Il résulte d'expériences nombreuses qu'un homme, par sa transpiration cutanée et pulmonaire, produit en une heure de 45 à 77 grammes de vapeur, soit en moyenne 61 grammes; dans des expériences récences, M. Barral a trouvé 50 grammes. 1 mètre cube d'air saturé a 15° contenant 13 grammes de vapeur (398), le volume d'air à moitié saturé qu'un homme vicie en une

45 6,5

77

= 6,92 à = 11,85.
6,5

heure par sa transpiration est
La proportion d'acide carbonique que contient cet air est (414)

La limite précédente 6c,92 à 11,85 est celle qui correspondrait à une ventilation dans laquelle l'air pur arriverait par un grand nombre d'ouvertures pratiquées dans le sol et s'écoulerait par des orifices supérieurs; ce qui peut être en partie réalisé dans de grands amphithéâtres. Mais quand le chauffage a lieu par l'air de ventilation, l'air arrivant et partant par des orifices pratiqués près de la surface du sol, l'air pur se mélange avec l'air vicié, et l'on conçoit que pour que l'air de la salle ne contienne nulle part trop d'acide carbonique, il faut une ventilation plus active. Dans les appareils de chauffage et de ventilation examinés aux n° 419 et suivants, on s'est en effet basé sur des nombres plus grands.

Dans une salle d'école primaire renfermant 180 garçons de 7 à 10 ans, Péclet a reconnu qu'avec une ventilation de 6" par heure et par enfant, il n'y avait qu'une faible odeur dans la salle. M. Leblanc ayant répété les expériences en mesurant la ventilation dans des circonstances différentes et en faisant l'analyse de l'air, a remarqué qu'à la ventilation de me par heure et par enfant la quantité d'oxygène disparue était de 0,0016,

mc

ce qui pouvait correspondre, au plus, à une proportion d'acide carbonique de 0,0022; aucune odeur ne régnait dans la salle, où la température était de 17°, et la respiration n'y était nullement gênée. La ventilation ayant été réduite à 4,65 d'air par heure et par individu, la proportion d'acide carbonique s'est élevée à 0,0047, et il n'y avait pas d'odeur sensible. Enfin la salle ayant été complétement fermée et la ventilation régulière annulée, après le même nombre d'heures de séjour que dans les expériences précédentes, la proportion d'acide carbonique s'est élevée à 0,0087, l'atmosphère était lourde, l'instituteur se plaignait de la chaleur et attendait avec impatience le moment de pouvoir ouvrir les fenêtres. La température intérieure était de 18°, celle extérieure 16o, et l'air était un peu agité.

Dans une expérience faite par Péclet à l'ancienne chambre des députés, la salle contenant 1000 à 1100 personnes, vers quatre heures du soir on ne remarquait aucune odeur désagréable, la ventilation étant de 6 à 7 par heure et par personne; mais il y avait nécessairement de l'air appelé par les fissures des portes et des fenêtres, et par les portes qui s'ouvraient de temps en temps. Des expériences répétées depuis par M. Leblanc ont donné 4400m pour le volume total d'air sortant des caves et 11000me pour le volume total débité par les cheminées d'appel. Le volume d'air par heure et par personne était ce jour-là de 18me, et l'air renfermait 0,0025 d'acide carbonique.

D'après des expériences faites à la conciergerie par MM. Boussingault, Leblanc et Péclet, la dose d'air nécessaire à un détenu renfermé dans une cellule est de 10 par heure; la cellule contenait une cuvette mobile, cause exceptionnelle d'insalubrité.

Dans les hôpitaux, on a reconnu que les salles de chirurgie ne pouvaient être assainies et dépouillées de toute mauvaise odeur qu'avec une ventilation de 100me d'air par heure et par individu (423).

De ce qui précède, il résulte, d'après Péclet: 1° qu'une ventilation de 6 par heure et par individu est une limite au-dessous de laquelle il ne faut pas descendre, quand l'air de ventilation est mêlé avec l'air de la pièce et qu'il n'existe aucune cause particulière d'insalubrité; 2° que quand la ventilation a lieu de bas en haut, par tous les points du sol ou par des orifices très-nombreux et très-rapprochés, une ventilation de 7 à 11", par heure et par personne, fournit à chacun de l'air paraissant suffisamment pur; 3° que dans presque tous les cas, il y a des causes d'insalubrité pour lesquelles le chiffre de la ventilation doit être élevé à un point que l'expérience seule peut déterminer.

D'après des expériences de M. Leblanc, une bougie s'éteint subitement dans une atmosphère contenant de 4 à 4,5 p. 100 d'acide carbonique. La flamme des chandelles persiste quelque temps après l'extinction des bougies; il en est de même des lampes de mineurs garnies de leur portemèche; les lampes à double courant d'air, ou même les lampes de mineurs dégarnies de leur porte-mèche, peuvent encore brûler quand les autres modes d'éclairage ne peuvent plus servir. Lorsque l'air renferme 4 à 5 p. 100 d'acide carbonique, et que la flamme d'une bougie n'y peut

plus subsister, la respiration devient gênée, sans que le travail cesse, pourvu que la température ne soit pas trop élevée. Mais quand l'atmosphère renferme 10 p. 100 d'acide carbonique, elle cesse d'être respirable, et les hommes qui y pénétreraient s'exposeraient à une asphyxie presque immédiate.

416. Air vicié par l'éclairage. Dans la combustion des matières employées à l'éclairage, on peut admettre que l'air qui alimente la combustion n'est brûlée qu'au 1/3.

Tableau des poids de quelques matières brûlées en une heure, des volumes d'air nécessaires à la combustion, et des quantités relatives de lumière produite.

La flamme d'une bougie s'éteignant lorsque l'air renferme 4 p. 100 d'acide carbonique (415), comme il est probable, dit Péclet, que la combustion doit éprouver des influences analogues à celles qui se produisent sur la respiration, il faut compter sur une ventilation minimum de 6 d'air par heure et par bougie, et de 24" par lampe gros bec, pour que la combustion ait toujours lieu dans de bonnes conditions.

L'air vicié par la respiration et la transpiration est encore propre à l'alimentation du foyer de chauffage, qui, dans les appartements chauffés par le rayonnement du combustible, suffit généralement à l'appel de tout l'air necessaire à la ventilation.

417. Chaleur produite par la respiration. Les quantités de carbone et d'hydrogène brûlées en une heure par l'acte de la respiration d'un homme étant équivalentes à 10 grammes de carbone d'après M. Dumas, et à 11,3 d'après MM. Andral et Gavarret, la chaleur développée est (343),, en adoptant le chiffre de M. Dumas, 8080 × 0,010 = 80,8 unités. Une partie de cette chaleur est employée à former les 61 grammes de vapeur fournis par la respiration (415), partie qui est (326), 38" étant la température du corps ou de cette vapeur, 0,061(606,5 +0,305 × 38) = 37,7 unités. Le reste 80,8-37,743,1 unités est employé à chauffer l'air environnant et il joue un grand rôle dans le chauffage des lieux habités, puis43,1 qu'il peut porter de 0 à 15° un volume d'air de 1,293×15 × 0,238

9,3

(303, 324). Ce qui indique que s'il n'y avait pas de refroidissemeut par les parois d'une pièce habitée dont l'air aurait été préalablement porté à 15°, cette température resterait constante en y introduisant 9m3 d'air à 0o par heure et par personne. Il y aurait même encore à tenir compte de la chaleur cédée à l'air par la vapeur en passant de 38o à 15°, chaleur

qui est par heure et par personne 0,061 × 0,475 (38 — 15) = 0,666 d'unité (324).

418. La température du corps humain est de 37 à 38°; celle des oiseaux, de 40 à 44°; celle des mammifères, de 37 à 40°, et celle des poissons, de 14 à 25°.

EXEMPLES D'ÉDIFICES PUBLICS CHAUFFÉS ET VENTILÉS.

419. Chauffage et ventilation de la prison cellulaire Mazas et de celle de Provins. Les nombres de ce numéro et des suivants, sur le chauffage et la ventilation, sont extraits du Traité de la chaleur, de Péclet.

1o La commission chargée d'examiner les projets de chauffage et de ventilation de la prison cellulaire Mazas a adopté le projet de M. Grouvelle, basé sur le principe de la circulation de l'eau chaude, avec le secours de la vapeur comme moyen de transmission de la chaleur aux réservoirs alimentant la circulation de l'eau dans les tuyaux de chauffage (410), mais en apportant au projet les modifications suivantes :

1° Porter à 10 mètres cubes par heure le volume d'air à fournir à chaque cellule de 20 mètres cubes de capacité;

2o Élever à 15o la température constante des cellules;

3o Établir une double circulation d'eau chaude, et en sens contraire, dans le canal de chauffage, afin qu'en chaque point du circuit la température moyenne des tuyaux fût sensiblement constante;

4° Établir la ventilation des cellules par les tuyaux de descente des matières fécales.

La ventilation des 1200 cellules, divisées en 6 bâtiments d'un rezde-chaussée et de 2 étages, est produite par une cheminée d'appel en briques, de 2,15 de diamètre intérieur et de 29 mètres de hauteur, placée au centre des six bâtiments à cellules. La cheminée des trois générateurs est en tôle et placée au centre de la cheminée d'appel; son diamètre est de 0,80.

La commission chargée de la réception des travaux de M. Grouvelle a nommé une sous-commission composée de MM. Péclet, Leblanc et Thauvin pour les expérimenter. Voici l'extrait des résultats obtenus:

1o Les expériences ont eu lieu du 14 février 1850 au 30 avril 1851, et ont fourni des résultats aussi réguliers que possible pour le chauffage des différents étages; 2. L'appel par la cheminée s'est élevé à 30 000 mètres cubes par heure; ce qui correspond à un renouvellement d'air de 25 mètres cubes par cellule, au lieu de 10 mètres cubes, limite inférieure exigée par le cahier des charges;

3o La température a été maintenue pendant l'hiver entre 13° et 16° dans tous les bâtiments occupés, corridors et cellules;

4° Pour un chauffage continu de 12 jours et 12 nuits, la température extérieure étant de 7,5, et la vapeur venant se condenser dans les serpentins placés dans les réservoirs d'eau chaude étant maintenue entre 2 et 3 atmosphères, la température des cellules s'est élevée jusqu'à 19°,50 et 20°,72 au rez-de-chaussée, et jusqu'à 20°,94 et 23°,31 au premier étage. Les différences entre les températures d'un même étage proviennent de l'orientation des cellules;

5o Pendant l'hiver de 1849-50, dans des expériences faites dans les caves de ventilation, pour une consommation de 13*,50 de houille par heure dans le foyer d'appel,