5. STOA

 

 

 

Einen großen Konzertsaal geräuscharm und zugfrei zu belüften ist eine heikle Aufgabe. Innerhalb weniger Minuten entsteht durch Besucher und Scheinwerfer eine hohe – asymmetrische – Kühllast und unterschiedliche Temperaturen.
Außerdem sind die Temperaturverhältnisse im Bühnenhaus nicht exakt die gleichen, wie im Saal. Wenn sich der „Eiserne Vorhang“ hebt, werden zusätzlich durch Thermik Luftmassen in Bewegung gesetzt, die einem Vielfachen der Luftleistung der Lüftungsanlage entsprechen.
Mit Hilfe der Torus-Strahllüftung kann dies vermieden werden – was erstmalig im Festspielhaus Baden-Baden angewandt und bewiesen wurde. Allerdings konnte Zugfreiheit in einem sehr kleinen Bereich des Zuschauerraums – systembedingt – nicht vermeiden werden. Diese Zugerscheinungen sind die Folge des Coanda-Effektes, der beim Zusammentreffen der Luftstrahle der Torus-Düsen mit dem Torus selbst, zu seiner Verformung führt.
Um die festgestellten Beeinträchtigungen durch den verzerrten Torus zu vermeiden, wurde für das Festspielhaus Salzburg – für das „Haus für Mozart“ – das System zur „Spin-Torus-Strahllüftung“ (STOA) weiterentwickelt.
Das STOA-System ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zuluftstrahle der Düsen jeweils in einen warmen und kalten Strahl geteilt werden, deren Ausblasvektoren in der vertikalen Ebene relativ zueinander sowie horizontal und vertikal divergieren. Der wärmere Strahl tangiert den Torus an der Unterseite und gelangt zur inneren Begrenzung des Torus, der kältere an der Oberseite zu seiner äußeren Begrenzung. Wegen ihrer unterschiedlichen Temperatur zum Raum und wegen des Coanda- Effekts, treffen sich Kalt- und Warmluftstrahl beim Queren des Torus, also nach dessen Umfassung ohne diesen zu verzerren.
Kalt- und Warmluftstrahl versetzen dem Torus einen Spin, einem sich mehrfach verdrehtem Möbiusband gleichend, was ihn zusätzlich stabilisiert.
Das im „Haus für Mozart“ eingebaute „STOA“-Lüftungssystem erfüllt – auf Anhieb – die hohen Erwartungen des Nutzers bezüglich Geräuschen (NR 7), fehlenden Zugerscheinungen und gleichbleibenderTemperatur.
Durch die sehr stabile Luftführung des STOA-Systems ist schon während der Entwurfs-Phase eines Saales Planungs-Sicherheit möglich .
Die Strömungsanalyse über CFD-Simulation mittels „Fluent“ zur Vorbestimmung der Strömungsverhältnisse wurde durchgeführt vom:

I  N  G  E  N  I  E  U  R  B  Ü  R  O     S  I  M  O  N

Vorentwurf des STOA-Systems für das „HAUSFÜR MOZART“ mit 2×2 Torusdüsen im Proszenium und 2×2 Torusdüsen vor der Wand im Zuschauerbereich (später unter der 2. Galerie):
Theorie der Spin-Torus-Strahllüftung im Haus für Mozart
Theorie der Spin-Torus-Strahllüftung im Haus für Mozart
Ergebnis der CFD-Simulation,:
Ebene in Höhe der 1. Galerie.
Simulation der Spin-Torus-Strahllüftung in Höhe des 1. Balkons
Simulation der Spin-Torus-Strahllüftung in Höhe des 1. Balkons
Ebene in Höhe der 2. Galerie
Simulaton der Spin-Torus-Strahllüftung auf Höhe des 2. Balkons
Simulaton der Spin-Torus-Strahllüftung auf Höhe des 2. Balkons
STOA wurde patentiert ( Nr. 100 27 620.2-16 ) für allgemeine Anwendungen, insbesonders für Räume mit schwierigen thermischen Verhältnissen,  vom

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