jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
pour unité de temps dans tous ces calculs), est indépendante de la forme et de la grandeur du corps; pourvu que sa surface n'offre pas de parties rentrantes, elle ne dépend que de la nature de la surface et de la différence de sa température avec celle des corps qui l'environnent. Les valeurs de R, pour les différentes matières suivantes, sont : Cuivre rouge = 0,16 Fer ordinaire = 2,77 Fonte = 3,36 Zinc = 0,24 Pierre calcaire = 3,60 Plâtre, briques = 3,60 Bois = 3,60 Verre = 2,91 La valeur de A, gain de chaleur provenant du contact
La valeur de A, gain de chaleur provenant du contact de l'air, est indépendante de la nature de la surface des murailles ou des parois; elle ne dépend que de la différence de la température des parois avec celle de l'air extérieur, de la forme et des dimensions des parois extérieures, de la vitesse du vent; cette valeur peut varier entre les nombres A1 = 3 et A2 = 6. C'est cette dernière valeur que nous emploierons. Murailles. — Après des recherches nombreuses, Péclet est arrivé à la formule suivante pour la valeur M1 de la chaleur reçue ou cédée,
pour la valeur M1 de la chaleur reçue ou cédée, en calories, par mètre carré de murailles et par heure : C désigne le pouvoir de conduction des matériaux du mur; Q est égal à la valeur de R + A; T – l' est égal à la différence entre la température extérieure T et la température intérieure T; et enfin e est l'épaisseur du mur en mètre. Vitrages. — Pour trouver les quantités de chaleur entrant par mètre carré et par heure à travers les vitrages, on peut aussi se baser sur les chiffres suivants, dus également à Péclet,
se baser sur les chiffres suivants, dus également à Péclet, qui les a obtenus par des expériences directes : 1 seule vitre = 4 (T – T') 2 vitres distantes de 0,05 m,02 = 2 (T – T') 2 vitres distantes de 0,02 à 0,04 m,02 .... M 2 = 1,7 (T– T) Insolation des murailles, fenêtres et toitures. — Pour tenir compte de l'insolation des murailles, fenêtres et toitures, nous multiplierons la valeur de T correspondant à la partie des murailles insolée au milieu de la journée, vers la fin de juillet, par le coefficient 1,50, la radiation solaire
fin de juillet, par le coefficient 1,50, la radiation solaire augmentant leur température d'au moins moitié quand cette radiation est normale aux surfaces; mais nous ne prendrons pour étendue de surface insolée que celle qui correspond à la radiation normale, c'est-à-dire la projection de la surface insolée sur un plan perpendiculaire à la ligne nordsud du lieu et faisant avec l'horizon un angle égal à la latitude du lieu diminué de l'angle de déclinaison, 20° environ, vers le 24 juillet; au milieu de la journée, vers le 24 juillet, époque des plus grandes chaleurs de l'année, les rayons solaires sont,
des plus grandes chaleurs de l'année, les rayons solaires sont, en effet, à peu près perpendiculaires à ce plan de projection XYZ (pl. I, fig. 4 et 5). De même nous tiendrons compte de l'insolation des vitrages et de la toiture en multipliant la valeur de T correspondant à la partie de toiture recevant l'insolation au milieu de la journée par le coefficient 1,50, et nous prendrons encore pour étendue de la surface insolée la projection de cette surface sur le plan de radiation XYZ déterminé précédemment. Il est bien évident que l'accroissement de réchauffement produit par l'insolation varie d'heure
évident que l'accroissement de réchauffement produit par l'insolation varie d'heure en heure et ne se transmet pas instantanément à l'intérieur de l'enceinte, mais le maximum doit avoir lieu vers midi et le retard de sa transmission doit croître avec l'épaisseur des parois à traverser; s'il est à peu près nul pour les vitrages, ce retard doit être de quelques heures pour les murs, de sorte qu'en nous basant sur l'étendue et la position de la surface insolée à midi, nous ne devons pas être loin de trouver l'effet maximum produit par cette insolation vers 2 à 3 heures du soir,
par cette insolation vers 2 à 3 heures du soir, alors que la température extérieure est elle-même à son maximum. Chaleur dégagée à l'intérieur de l'enceinte. — La chaleur dégagée à l'intérieur d'un atelier par les opérations qui y sont effectuées, par les machines, les conduites de vapeur, les ouvriers, etc. produisant un excès de n degrés de la température intérieure sur la température extérieure, pour en tenir compte dans le calcul du rafraîchissement à produire en été, si T est le maximum de température à tolérer dans l'enceinte, il suffira de calculer le rafraîchissement à fournir comme si T+n
suffira de calculer le rafraîchissement à fournir comme si T+n était la température maximum à entretenir. Applications. — Pour fixer les idées, appliquons à un exemple ces formules simples et suffisamment exactes en pratique pour calculer approximativement le réchauffement produit par chacune des causes mentionnées précédemment et en déduire la quantité de chaleur à enlever pour combattre l'influence de toutes ces causes réunies et finalement obtenir dans un atelier la température voulue. Supposons que, dans un atelier donné, la température moyenne doive s'élever, au maximum, à 24°; que cet atelier se composant de deux salles : l'une, au rez-de-chaussée, ait
se composant de deux salles : l'une, au rez-de-chaussée, ait pour dimensions 40 mètres de longueur, 10 mètres de largeur et 5 mètres de hauteur; l'autre, à l'étage, sous les combles, ait les mêmes dimensions; que l'épaisseur des murs soit de 0,60 m au rez-de-chaussée, 0,40 m à l'étage; l'épaisseur du plancher de l'étage soit de 0,40 m et celle du plafond 0,30 m. Que le rez-de-chaussée de cette construction soit éclairé par trente-deux fenêtres de 3 mètres hauteur, 1,50 mètre largeur; que l'étage soit aussi éclairé par trente-deux fenêtres de 2 mètres de haut, 1,50 mètre de largeur, et
de 2 mètres de haut, 1,50 mètre de largeur, et que la toiture renferme vingt-huit fenêtres de 2 mètres de long, 1,25 mètre de large, éclairant encore l'atelier de l'étage. De plus, supposons que l'orientation de ce bâtiment soit telle que la projection de sa face de 40 mètres longueur soit de 32 mètres de longueur et celle de sa face de 10 mètres largeur, soit de 6 mètres sur la ligne est-ouest du lieu. Admettons enfin qu'à la suite d'observations, on ait reconnu que la température à l'intérieur parvient à 24° sans refroidissement ni chauffage autre que celui résultant
à 24° sans refroidissement ni chauffage autre que celui résultant du travail effectué dans cet atelier par les ouvriers et les machines, quand la température au dehors n'est que de 22°. La température moyenne maximum T au dehors étant de 32°, en juillet, pendant les plus grandes chaleurs, la température T' en dedans ne devant pas dépasser 24°, sur lesquels sont à déduire les deux degrés dus aux causes internes d'échauffement, nous devrons calculer le réchauffement à vaincre par le refroidissement comme si T — T — 32° — 22° = 10°, au lieu de T — T' = 32°
= 10°, au lieu de T — T' = 32° — 24° = 8°, différence qui devra exister en réalité. Rez-de-chaussée. — La surface des parois verticales du rez-de-chaussée est d'environ : 2 (40 m + 10 m) 5 m = 500 mètres carrés, et celle des fenêtres : 32 X 3 m X 1,50 m = 144 mètres carrés; il reste donc pour surface des murailles : 500 - 144 = 356 mètres carrés. La formule de Péclet, pour les murailles, donne : Le tableau des valeurs de C nous donne pour conductibilité calorifique moyenne de la pierre calcaire
nous donne pour conductibilité calorifique moyenne de la pierre calcaire : C = 1,70; l'épaisseur des murs est de 0,60 m; le tableau des valeurs de B nous donne pour valeur du rayonnement de la pierre calcaire R = 3,60; il vient donc : Q = 6 + 3,60 = 9,60. Remplaçant dans la formule les lettres par leur valeur, il vient : La surface des murs étant 356 mètres carrés, on trouve pour ces murs : M1 = 356 mètres carrés X 17,75 = 6300 calories de transmises par heure, par rayonnement et par contact de l'air, au rez-de-chaussée
heure, par rayonnement et par contact de l'air, au rez-de-chaussée par ses murs. La surface des fenêtres étant 144 mètres carrés, au rez-de-chaussée et les vitres étant simples, nous aurons : M2 = 4 X 10° X 144 mètres carrés = 5760 calories de transmises à l'intérieur par ces vitres. Nous trouverons la surface d'insolation normale des murs et des vitrages en ramenant sur une épure (pl. I, fig. 6) le plan et l'élévation de cet atelier à être disposés de telle sorte que la ligne nord-sud ou la méridienne du lieu devienne parallèle au plan vertical de projection du
du lieu devienne parallèle au plan vertical de projection du dessin; un plan, dont la trace horizontale YZ est perpendiculaire à la ligne de terre LT de l'épure et dont la trace verticale YX fait avec la ligne de terre LT un angle égal à celui de la latitude du lieu, diminué de l'angle 20° de déclinaison du soleil vers le 24 juillet, soit 49° — 20° = 29° pour notre contrée, sera à peu près perpendiculaire à la direction des rayons solaires au milieu de la journée pendant les jours les plus chauds, et ce plan ZYX normal à
jours les plus chauds, et ce plan ZYX normal à la radiation solaire nous permettra de trouver non seulement les parties du bâtiment soumises à cette radiation, à midi, du 20 au 30 juillet, mais encore la valeur approximative de cette radiation sur ces différentes parties. Ce plan ZYX pouvant être considéré comme plan radiant, toutes les parties du bâtiment qui voient ce plan sont soumises à l'insolation au milieu de la journée; en estimant que l'effet de la radiation est d'élever la température de la surface insolée et de porter cette température à au moins une fois et demie
porter cette température à au moins une fois et demie celle de l'air, quand la surface insolée est normale aux rayons lumineux et calorifiques, ce qui est plutôt en dessous qu'en dessus de la réalité; et encore, que l'effet de cette radiation diminue avec l'obliquité des rayons, jusqu'à devenir nul quand l'angle d'incidence est nul, nous pourrons calculer l'effet de la radiation sur les parties insolées du bâtiment en prenant pour surface insolée la projection sur le plan radiant de la surface réelle insolée et attribuant à cette surface de projection une élévation de température égale à 0,5 T. La
projection une élévation de température égale à 0,5 T. La projection de la partie des murs du rez-de-chaussée, soumise à la radiation du plan XYZ, est, sur ce plan, d'après l'épure fig. 6 : grande face sud : 32 m longueur sur 2,60 m hauteur = 83,2 m2. La projection de la surface des treize fenêtres de la grande face sud est : 13 m²,20 largeur sur 1m,50 hauteur = 23m²,40 pignon sud. Sa projection est : 6m longueur sur 2m,60 hauteur = 15m²,60. La projection des trois fenêtres du rez-de-chaussée de ce pignon est : 3 (1 m,90 largeur
rez-de-chaussée de ce pignon est : 3 (1 m,90 largeur sur 1m,50 hauteur) = 4m²,05. La surface totale de projection des fenêtres insolées, au rez-de-chaussée, est donc : 23m²,40 + 4m²,05 = 27m²,45, et la surface totale de projection des murs insolés, au rez-de-chaussée, est, déduction faite de celle des fenêtres : 83m² + 15m²,60 — 27m²,45 = 71m²,35. L'élévation de température produite par la radiation au maximum étant supposée égale à 0,5 T, sera : 0,5 X 32° = 16°; nous aurons alors pour échauffement résultant de l'insolation de la partie des murailles qui y est soumise ; de
la partie des murailles qui y est soumise ; de projection sur le plan radiant XYZ; soit, pour 71m²,35 : M' = 71m²,35 X 28°,4 = 2030 calories. Et pour l'échauffement produit par l'insolation des fenêtres : M" = 4 X 16° = 64 calories par mètre carré de projection, soit pour les 27m²,45 : M₁ = 27m²,45 X 64 = 1760 calories. Si cet atelier était ventilé à raison de trois renouvelements d'air par heure, son cube intérieur étant à peu près 40m X 10m X 5m = 2000 mètres cubes, il devrait recevoir par heure un volume d'air
mètres cubes, il devrait recevoir par heure un volume d'air égal à : 2000 X 3 = 6000 mètres cubes. Cet air de ventilation étant pris au dehors, à la température 32°, apporterait, s'il était lancé à cette température dans la salle du rez-de-chaussée qu'il s'agit de maintenir à 24°, une quantité de chaleur égale à : 6000m³ X 1,16 X 0,237 X (32° — 24°) = 13200 calories par heure. (1,16 densité de l'air à 32° — 0,237 chaleur spécifique de l'air). En récapitulant tous ces gains de chaleur au rez-de-chaussée : M₁ = 6300 calories par les murs,
au rez-de-chaussée : M₁ = 6300 calories par les murs, M₂ = 5760 » par les fenêtres, M' = 2030 » par insolation des murs, M" = 1760 » par insolation des fenêtres, nous arrivons à un total de 15850 calories qu'il faudrait enlever par heure du rez-de-chaussée pour maintenir cette salle à la température moyenne 24°, quand la température au dehors est de 32° au milieu de la journée et que la radiation solaire s'exerce en plein; cela en supposant qu'aucune ventilation n'existe dans cette salle. Ce chiffre de 15850 calories négatives à produire s'élèverait à 15850 + 13200
15850 calories négatives à produire s'élèverait à 15850 + 13200 = 29050 calories par heure si cette salle devait être ventilée à raison de trois renouvelements d'air par heure. Nous n'avons pas compris dans ce calcul les gains de chaleur par le plafond, supposant que la salle de l'étage est à la même température que celle du rez-de-chaussée, ni les gains de chaleur par le sol, parce qu'en effet cette source d'échauffement est très minime et négligeable à cause du peu de conductibilité du sol. Étage. — Pour l'étage, on trouverait de même que la surface des parois verticales est
trouverait de même que la surface des parois verticales est d'environ : 2 (40m + 10m) = 400 mètres carrés; que la surface des fenêtres est de : 32 X 2m X 1,50 = 96 mètres carrés; il reste pour surface des murs : 400 - 96 = 304 mètres carrés. L'épaisseur de ces murs n'étant que de 0,40, il vient pour valeur de M₁, : soit 22°,5 X 304-2 = 6840 calories pour les murailles. La surface des fenêtres percées dans ces murs étant 96 mètres carrés et les vitres étant simples, nous aurons : M₂ = 4 X
vitres étant simples, nous aurons : M₂ = 4 X 10° X 96m² = 3840 calories d'introduites en une heure par ces vitres. D'après l'épure fig. 6, la projection de la partie des murs de l'étage soumise à la radiation sur le plan lumineux X Y Z est : grande face sud : 32 mètres long sur 2m,15 haut = 68m²,80. La projection de la surface des treize fenêtres de la grande face sud est : 13 (1 m,20 largeur sur 1m,10 hauteur) = 17m²,16. La projection de la face du pignon est : 6 mètres longueur sur 2m,15 hauteur
du pignon est : 6 mètres longueur sur 2m,15 hauteur = 12m²,90. La projection des trois fenêtres percées dans ce mur de pignon, à l'étage, est : 3 (0,90 largeur sur 1m,10 hauteur) = 2m²,97. La surface de projection des murs insolés, déduction faite de celle des fenêtres, est donc : (68m²,80 + 12m²,90) — (17m²,16 + 2m²,97) = 61m²,57 et la surface totale de projection des fenêtres est ; 17m²,16 + 2m²,97 = 20m²,13. L'élévation de température produite par la radiation au maximum étant supposée égale à 0,5 T = 0,5 X 32° = 16°, déterminera à l'étage, pour
= 0,5 X 32° = 16°, déterminera à l'étage, pour réchauffement résultant de l'insolation de la partie des murailles qui y est soumise : de projection sur le plan radiant XYZ, soit pour 61m²,57 : M' = 61m²,57 X 36,1 = 2220 calories. Et pour réchauffement produit par l'insolation des fenêtres verticales : M" = 4 X 16° X 20m²,13 = 1285 calories. La température du grenier situé au-dessus du plafond de l'étage est au moins égale à celle du dehors, si ce grenier est ventilé naturellement au moyen de nombreuses lucarnes percées sur chacune des faces de la toiture
nombreuses lucarnes percées sur chacune des faces de la toiture et à deux niveaux différents. Ce plafond ayant une épaisseur de 0,30 formée par le plafond proprement dit, par le plancher du grenier et par le remplissage de l'intervalle en matières pulvérulentes telles que des cendres, ou de matières filamenteuses telles que de la laine de scories ayant pour conductibilité la valeur très minime C 0,066 a pour surface environ 40m X 10m = 400 mètres carrés, il est percé de vingt-huit ouvertures rectangulaires de 2m,50 long. par 1. 75 larg. correspondant aux fenêtres de toiture. En déduisant ces ouvertures,
larg. correspondant aux fenêtres de toiture. En déduisant ces ouvertures, il reste pour surface de plafond : 400m² — 28 (2m,50 X 1m,75) = 277m²,5 qui apporteront encore à l'intérieur de l'étage un échauffement soit 2°,11 X 277m²,5 = 585 calories pour le plafond. Les vingt-huit fenêtres de toiture ayant pour dimensions 2 mètres de long sur 1,25 de large, forment une surface vitrée de 70 mètres carrés que nous supposerons à double vitrage. L'échauffement dû à ces vitres sera, par heure: M4 = 2 X 100 X 70m2 = 1400 calories. L'insolation de la toiture transmettant son échauffement au
1400 calories. L'insolation de la toiture transmettant son échauffement au grenier et cet échauffement étant supposé enlevé par les courants d'air qui s'établissent au moyen des lucarnes percées dans la toiture, nous n'avons pas à en tenir compte; mais les fenêtres de toiture subissant aussi cette insolation et réchauffement produit étant transmis intégralement à l'atelier de l'étage, déterminons cet échauffement. Par suite de la faible inclinaison de la toiture, toute sa surface est insolée au milieu de la journée et, par suite, toutes les fenêtres de toiture le sont également. La surface de projection sur le plan radiant X Y
La surface de projection sur le plan radiant X Y Z des douze fenêtres de toiture de la grande face exposée au sud-est, d'après l'épure fig. 6: 12 (1 m,75 long par 1 mètre de large) = 21 mètres carrés. La surface de projection des deux fenêtres de toiture, petite face sud-est: 2 (1 m,50 long. par 0,75 large) = 2m2,25. La surface de projection des douze fenêtres de toiture de la grande face exposée au nord-est: 12 (0,55 long. par 1 mètre de large) = 6m2,60. Enfin la surface de projection des deux fenêtres de toiture de la petite
de projection des deux fenêtres de toiture de la petite face exposée au nord-est: 2 (0,25 long par 0,75 large) = 0m2,375. La surface totale de projection de toutes ces fenêtres sur le plan radiant X Y Z est donc: 21m2 + 2m2,25 + 6m2,60 + 0m2,375 = 30m2,225. L'échauffement résultant de l'insolation de ces fenêtres de toiture, par heure, sera: M5 = 30m2,225 X 2 X 16° = 970 calories, ces fenêtres étant à double vitrage. Récapitulant tous ces gains de chaleur à l'étage, nous trouvons: M1 = 6840 calories, par les murs; M2 = 3840 », par les
calories, par les murs; M2 = 3840 », par les fenêtres; M3 = 2220 », par insolation des murs; M4 = 1285 », par insolation des fenêtres; M5 = 585 », par le plafond; M6 = 1400 », par les fenêtres de toiture; M7 = 970 », par insolation des fenêtres de toiture, formant un total de 17140 calories qu'il faudrait enlever par heure à l'intérieur de la salle de l'étage pour y maintenir la température moyenne à 24°, quand, au dehors, la température de l'air est de 32° et que la radiation solaire n'est interceptée par aucun nuage. Si
que la radiation solaire n'est interceptée par aucun nuage. Si la ventilation de cette salle était nécessaire et qu'elle dût s'effectuer à raison de trois renouvellements d'air par heure, comme le cube intérieur de l'étage est à peu près égal à celui du rez-de-chaussée, le même volume d'air, 6000 mètres cubes, serait à lancer et apporterait encore, par heure: 6000m3 X 1,36 X 0,237 X (32° — 24°) = 13200 calories, en admettant que, pris au dehors à 32°, cet air de ventilation n'ait pas été refroidi avant son introduction dans la salle. On voit par cet exemple suffisamment complexe
dans la salle. On voit par cet exemple suffisamment complexe qu'il est assez facile de se rendre compte des quantités de chaleur qui pénètrent par conductibilité, par rayonnement et par insolation à l'intérieur d'une enceinte entretenue à une température inférieure à celle du dehors et, par suite, des quantités de chaleur qu'il faudrait extraire de cette enceinte pour la maintenir à la température moyenne voulue. Remarquons que, sans ventilation, le chiffre total de calories à enlever de l'intérieur de ce bâtiment pour y maintenir la température moyenne à 24°, est de: 32990c = 15850c au rez-de-chaussée, plus 17140e à l'étage.
de: 32990c = 15850c au rez-de-chaussée, plus 17140e à l'étage. Comme ce bâtiment présente un volume intérieur d'environ 4000 mètres cubes, ce refroidissement revient à une extraction 32990e 0, de 4000 = 8 c,25 par mètre cube et par heure. Si l'on doublait la longueur et la largeur de ce bâtiment sans faire varier sa hauteur, son étendue superficielle de 40m X 10m = 400 mètres carrés passerait à 80m X 20m = 1600 mètres carrés sans qu'il en résulte que réchauffement par les parois augmentât dans la même proportion; en effet, la surface des murs deviendrait deux fois plus
en effet, la surface des murs deviendrait deux fois plus grande et aussi réchauffement apporté par 1 Remarquons qu'en hiver la température d'un atelier ne doit guère descendre en dessous de 12°, en moyenne, quand la température au dehors s'abaisse jusque — 14°. Le refroidissement pénétrant, comme la chaleur et suivant les mêmes lois, de l'extérieur vers l'intérieur, sera en proportion de l'écart 12° (14°) = 26°, ou 26° — 2° = 24°, si, comme dans l'exemple choisi, le personnel, les machines, le moteur, les conduites de vapeur, etc., procurent un excès de 2° de la température intérieure sur la
un excès de 2° de la température intérieure sur la température extérieure. Dans l'atelier pris pour exemple, pour combattre le refroidissement produit et maintenir la température à 12° au minimum, il faudrait compenser le refroidissement par une production de chaleur égale au triple environ de celle que nous venons de trouver (déduction faite de la chaleur d'insolation) pour chaleur à extraire en été, soit 3 (6300e + 5760°) = 36000 calories pour le rez-de-chaussée et 3 (6840e + 3840e + 585e + 14001) = 38000 calories pour l'étage; cela, sans ventilation. La ventilation de ces ateliers, à raison de trois
ventilation. La ventilation de ces ateliers, à raison de trois renouvellements d'air par heure, exigerait encore en plus une dépense de chaleur de: 6000m3 X 1,36 X 0,237 X (+ 14° + 12°) = 54470 calories pour le rez-de-chaussée, et autant pour l'étage, pour faire passer cet air de la température extérieure — 14° à la température intérieure 12°, à laquelle il doit être rejeté au dehors pour que la ventilation s'opère, cet échauffement étant produit en pure perte et étant cependant inévitable. En résumé, dans ce bâtiment de 1600 mètres carrés d'étendue superficielle, réchauffement à combattre serait : 12600e
mètres carrés d'étendue superficielle, réchauffement à combattre serait : 12600e pour les murs; 11520e pour les fenêtres; 4060e pour l'insolation des murs; 3520e pour l'insolation des fenêtres; 13680e pour les murs; 7680e pour les fenêtres; 4440e pour l'insolation des murs; 2570e pour l'insolation des fenêtres; 2340e pour le plafond; 5600e pour les fenêtres de toiture; 3880e pour l'insolation des fenêtres de toiture, ou, en somme, 31700 + 40190 = 71890 calories pour un volume intérieur de 16000 mètres cubes environ; ce qui revient à : au lieu de 8,25 trouvées précédemment; et ce chiffre de 4,49 par mètre cube se
précédemment; et ce chiffre de 4,49 par mètre cube se réduirait encore à presque moitié si l'on quadruplait la longueur et la largeur primitives du bâtiment, c'est-à-dire qu'on les portât à 160 mètres long sur 40 mètres large — 6400 mètres carrés, sans faire varier la hauteur. Il n'est donc pas possible d'évaluer l'échauffement produit à l'intérieur d'un atelier maintenu à température modérée en été, ni, par suite, le refroidissement à produire dans l'intérieur de cet atelier pour y maintenir la température à un "maximum donné, en se basant sur le volume total ou cube du bâtiment; ce n'est point,