«Pourquoi, demanda Paul au grand cousin, les cheminées fument-elles?
--Vous voulez me demander plutôt, répondit celui-ci, pourquoi certaines
cheminées fument? Beaucoup de causes contribuent à faire fumer les
cheminées, tandis qu’il n’est qu’une condition pour qu’elles ne fument
pas. C’est donc à remplir cette condition qu’il faut s’attacher. Or,
voici cette condition: tuyau de fumée proportionné au foyer et
alimentation de celui-ci par une quantité d’air proportionnée à la
combustion. Si le tuyau est trop étroit pour la quantité de fumée que
donne la combustion, cette fumée ne s’élève pas assez facilement, sa
marche ascensionnelle est ralentie par le frottement et, le débit étant
insuffisant pour la production, il y a débordement de fumée en dehors de
la cheminée. On active la combustion et, par suite, l’élévation de la
fumée par un courant d’air extérieur qui vient frapper le bois ou le
charbon. Le feu bien allumé chauffe la colonne d’air qui remplit la
cheminée, et plus cette colonne est échauffée, plus l’air est léger et
plus il tend à monter.
«C’est ce qui fait que dans certaines cheminées mal établies, il faut un
certain temps pour que la fumée prenne son cours, c’est-à-dire qu’il
faut que la colonne d’air soit échauffée. Et, en attendant qu’elle le
soit, la fumée passe non dans le tuyau, mais dans la pièce: alors on
ouvre une fenêtre pour alimenter d’air le foyer, celui-ci s’allume,
chauffe le tuyau et la fumée prend son cours. C’est pourquoi aussi
toutes les cheminées neuves fument. Les tuyaux en maçonnerie sont
humides, froids, l’air qu’ils contiennent est lourd; il faut un certain
temps pour l’alléger, le pénétrer de calorique.
«Au lieu d’ouvrir une fenêtre pour activer le feu (ce qui est un moyen
passablement primitif), on établit pour chaque foyer une ventouse,
c’est-à-dire qu’on lui donne un canal par lequel l’air extérieur vient
frapper le combustible dès que se développe la moindre chaleur, comme
celle, par exemple, d’un morceau de papier allumé. Aussitôt cet air
extérieur est appelé pour remplir le vide que produit le commencement de
combustion, et il active le feu en apportant son oxygène. Plus le feu
s’anime, plus le courant d’air est rapide; plus cet air arrive
rapidement, plus le bois ou le charbon brûle vivement. La ventouse est
pour une cheminée ce qu’est pour un feu de forge le soufflet. Mais il
n’en faut pas moins que la ventouse, aussi bien que le tuyau de fumée,
soient en rapport avec le foyer. Si le tuyau de fumée est trop étroit,
il y a engorgement de fumée; celle-ci déborde. S’il est trop large, il
ne s’échauffe pas bien également; puis les courants d’air extérieurs,
les vents exercent une pression à son orifice supérieur qui neutralise
l’action de tirage; la fumée rabat. Si la ventouse est trop étroite pour
l’étendue du foyer, elle n’amène pas la quantité d’air nécessaire à la
combustion; le feu est languissant, il chauffe incomplètement, et la
fumée tiède ne monte pas assez vite. Si cette ventouse est trop large,
ou elle amène un volume d’air trop considérable dont l’oxygène n’est
employé qu’incomplètement: alors une partie de l’air froid passe dans le
tuyau de fumée et n’active pas le tirage; ou, s’il y a des changements
de température, la ventouse attire l’air de la cheminée au lieu
d’apporter celui du dehors. Il y a renversement, et la cheminée fume
horriblement.»
C’était le soir, après dîner, devant l’âtre que le grand cousin
développait cette théorie. «Cela me paraît simple, dit Mme de
Gandelau; mais alors pourquoi donc la cheminée de ma chambre, que j’ai
maintes fois fait retoucher, fume-t-elle à certains jours?
--Parce que votre chambre, madame, est située dans l’aile neuve de la
maison dont les combles sont plus bas que ceux du vieux corps de logis.
On n’a pu monter le tuyau de fumée assez haut pour qu’il dépassât les
faîtages des combles de l’ancien bâtiment, car cette cheminée isolée
n’eût pas résisté aux bourrasques. Quand le vent vient de votre côté, il
trouve l’obstacle que lui oppose la bâtisse plus élevée, il rebondit: il
y a remous et, en tourbillonnant sur lui-même, il s’engouffre dans le
tuyau de votre cheminée, ou tout au moins fait obstacle, par moments, au
passage de la fumée. Dans ce cas il faut bifurquer les tuyaux; la
pression du vent ne s’exerçant jamais également sur les deux orifices,
l’air en s’engouffrant dans l’un, fait passer violemment la fumée par
l’autre. Je ne connais pas d’autre moyen; je vous l’ai déjà proposé,
mais vous avez trouvé, non sans raison, que ces tuyaux qui semblent
lever deux bras désespérés vers le ciel, seraient forts laids, et vous
vous êtes résignée à être enfumée quand souffle une forte bourrasque de
l’ouest.
--Le fumiste a cependant posé un tuyau de tôle avec un chapeau
tournant... ce qu’il appelle, je crois, une _gueule de loup_; il m’avait
assuré que cela marcherait à merveille, mais c’était pire qu’avant.
--Sans doute, quand il y a remous de vent, tourbillons, par suite d’un
obstacle, comme ici, cette gueule de loup s’affole, tourne en tous sens
et, dans ses mouvements brusques, elle présente parfois, ne fût-ce
qu’une seconde, sa bouche à la bourrasque. Cette bouche remplit alors
l’office d’un entonnoir, et l’air, se précipitant dans le tuyau, renvoie
la fumée par bouffées jusqu’au milieu de la chambre.
--C’est bien cela; vous croyez donc qu’il faudra accepter ces deux
affreux tuyaux?
--Assurément. Il y a des villes, voisines de montagnes, dont toutes les
maisons, si hautes qu’elles soient, se trouvent dans ces conditions.
Genève par exemple, bâtie entre le Salève et le Jura, est dominée, bien
qu’à grande distance, par ces montagnes. Les vents violents qui régnent
parfois sur le lac s’engouffrent entre ces deux chaînes, tourbillonnent,
ressautent, poussent des rafales en tous sens, si bien que les Genevois
sont obligés de couronner leurs cheminées par ces tuyaux doubles, qui de
loin présentent l’aspect d’une forêt d’anciens télégraphes.
--J’espère bien que vous établirez les cheminées dans la nouvelle
maison, de façon qu’elles ne fument pas. Vous savez que Marie prendrait
fort mal la chose.
--Nous ferons en sorte; d’abord les conditions locales sont bonnes; nous
ne sommes pas dominés, nous n’avons pas à craindre les remous du vent;
le long du plateau sur lequel nous bâtissons, les brises sont
régulières; puis nous n’avons que des couvertures simples, hautes, et
tous les tuyaux dépassent le faîtage. Nous établirons ces tuyaux en
briques avec de bonnes sections. Rien ne nous force à les dévier
sensiblement; ils s’élèvent verticalement ou peu s’en faut. Puis enfin,
nous aurons un système de ventouses établi depuis le sous-sol, au frais;
car il faut encore faire attention à ceci; quand des ventouses sont, par
exemple, ouvertes au midi, il arrive que l’air qu’elles reçoivent du
dehors, même pendant l’hiver, est plus chaud que celui de la pièce où on
allume du feu; alors la ventouse attire la fumée, qui rabat dans la
pièce. Tout au moins ne peut-on allumer le feu. Le bois noircit et ne
brûle pas.
«On emploie beaucoup à Paris maintenant le tuyau unique de fumée pour
plusieurs foyers placés l’un sur l’autre et, parallèlement, un tuyau de
ventilation qui dirige un embranchement sur chacun de ces foyers. Cela
est bon surtout dans les maisons où l’on pose jusqu’à cinq foyers les
uns au-dessus des autres, en ce qu’on évite ainsi d’affaiblir
considérablement les murs par la quantité de tuyaux juxtaposés. Les
foyers s’attirent réciproquement et ce système ne donne pas de fumée
dans les pièces. Faut-il que ces tuyaux aient une section proportionnée
à tous les foyers, c’est-à-dire qu’ils aient environ, pour cinq
cheminées ordinaires superposées, une section de 0m,16c
superficiels, soit un carré de 0m,40c de côtés. Mais ici, où nous
n’avons que trois étages et de la place, je préfère adapter les tuyaux
particuliers à chaque cheminée; d’autant qu’avec le système à tuyau
unique il est nécessaire que toutes les cheminées soient allumées: ce
qui a toujours lieu dans une grande ville. Faute de ce, il arrive, dans
les changements brusques de température, que la fumée passe dans un
foyer supérieur ou inférieur au lieu de suivre la colonne verticale. On
remédie à cet inconvénient, qui n’est d’ailleurs qu’accidentel, par des
trappes bien établies.
--Mais, dit Paul, est-ce que cet air froid des ventouses ne refroidit
pas les pièces?
--Cet air froid arrive dans le foyer même, non dans la pièce; il est
évident que si l’on ne fait pas de feu, cette ventouse donne de l’air
froid qui contribue à abaisser la température d’une pièce; on peut la
fermer par une trappe. Mais retenez bien ceci: pour faire du feu, pour
brûler du bois ou du charbon ou quoi que ce soit, il faut de l’oxygène,
vous avez appris cela dans vos cours de chimie et de physique; donc il
faut de l’air; sans air, pas de feu. Autrefois on ne se donnait pas la
peine d’établir des ventouses pour les foyers, parce que l’air arrivait
dans les pièces par les dessous de portes, par des fenêtres mal fermées,
et aussi parce que les pièces, étant très vastes, contenaient un cube
d’air assez considérable pour alimenter longtemps un foyer. Puis,
disons-le, les cheminées de nos aïeux fumaient passablement. Aujourd’hui
nous sommes plus délicats, nous voulons des pièces peu étendues, bien
fermées, nous redoutons les courants d’air; c’est bien, mais la cheminée
en exige un, courant d’air, sans quoi son combustible ne brûle pas et ne
vous chauffe pas. Il est évident que cette colonne d’air froid que vous
appelez pour activer la combustion entraîne, en s’élevant dans le tuyau
de fumée, une quantité notable de chaleur. Aussi a-t-on inventé
plusieurs systèmes pour faire que cet air chauffé ne s’en aille pas
rapidement. On le fait tourner dans des tuyaux, on le force à séjourner
le plus longtemps possible, ou du moins à laisser, sur les parois des
couloirs nombreux qu’il parcourt, une partie du calorique qu’il a
absorbé. Ces couloirs chauffent à leur tour une cavité, une chambre qui
les enveloppe et qui est aussi alimentée d’air. Cet air, dilaté par la
chaleur, tend à s’extravaser. On lui ouvre des issues, qui sont les
bouches de chaleur.
«C’est là le principe des calorifères.
--À propos de calorifère, dit Mme de Gandelau, vous comptez en
établir un dans la nouvelle maison?
--Certainement; sa place est marquée dans le plan des caves au-dessous
du vestibule et son tuyau de fumée passe dans l’angle intérieur du grand
escalier. Un calorifère est indispensable dans une maison de campagne,
surtout lorsqu’on n’y habite pas tout l’hiver. C’est le moyen d’éviter
de nombreuses détériorations. Il suffit, pendant la saison humide et
froide, de chauffer une ou deux fois par semaine pour entretenir les
intérieurs bien secs.
--Est-ce que vous ne pensez pas que la chaleur des calorifères est
malsaine?
--L’air chaud émis par les calorifères est malsain parce qu’en se
chauffant, il a perdu une partie de son oxygène, et que l’oxygène nous
est aussi nécessaire pour vivre qu’il est nécessaire aux matières
combustibles pour brûler. On évite une partie des accidents causés sur
l’économie animale par l’air désoxygéné en le faisant passer, au sortir
du récipient de chauffe, sur des bassins remplis d’eau, mais ce moyen
est un palliatif et on perd ainsi une partie de la chaleur. On peut
aussi adopter les calorifères à la vapeur qui n’ont pas les
inconvénients que je vous signale. Mais leur établissement est plus
dispendieux.
«Je ne considère les calorifères à air chaud bons que pour chauffer des
pièces où on ne séjourne pas, des vestibules, des escaliers, des
galeries; mais si l’on établit des bouches dans les salons, les salles à
manger et les chambres à coucher, il faut se garder de les ouvrir
pendant l’habitation. Ne les ouvrez que pour sécher les intérieurs
lorsque vous vous absentez; après quoi, ouvrez les fenêtres et fermez
les bouches de chaleur en même temps que vous fermerez les fenêtres.
--Et les bains, comment les chaufferez-vous?
--Au moyen d’une chaudière disposée près du calorifère, avec colonne
d’ascension jusqu’aux cabinets de bain du premier étage qui sont presque
au-dessus du foyer.
--Vous avez aussi des bains pour les gens?
--Oui, au-dessous du fournil et de la buanderie, en sous-sol.
--Je vois que vous avez tout prévu... Voilà une conversation, à propos
de fumisterie, que tu feras bien de résumer dans tes notes, Paul!
--Ainsi ferai-je, mère.»