上海賦算通科技抗“疫”行動——平臺解決方案助力雷神山醫(yī)院負壓病房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計
7.99萬平方米，1500張床位，2300名醫(yī)務(wù)工作者，12天完成交付，這就是“中國速度”下的武漢雷神山醫(yī)院！
1月24日晚9點（除夕之夜）中南建筑設(shè)計院臨危受命雷神山醫(yī)院建筑設(shè)計任務(wù)，上海賦算通受邀加入與中南建筑設(shè)計院（CSADI）、達索系統(tǒng)、上海超算中心、上海江達等多家業(yè)務(wù)骨干組建的聯(lián)合團隊共同參與雷神山醫(yī)院負壓病房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，上海賦算通在1天內(nèi)拿出雷神山醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)流體仿真一體化服務(wù)平臺解決方案，并連夜部署平臺打通異地軟件和遠程計算資源，上線上海超算中心最快計算資源，并在接下來的一個月內(nèi)對平臺不斷優(yōu)化和完善，實現(xiàn)512核以上規(guī)模最優(yōu)計算參數(shù)，完成雷山醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)和醫(yī)院周圍社區(qū)污染物排放影響仿真分析，極大改善了醫(yī)務(wù)工作人員、公眾健康。
雷神山醫(yī)院的送風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)對于傳染病醫(yī)院來說十分重要，雷神山醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)流體仿真一體化服務(wù)平臺能夠整合BIM模型、CFD算法、仿真軟件、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、超級計算機等資源，工程師通過建立BIM模型，綜合設(shè)計和現(xiàn)場狀態(tài)設(shè)立邊界條件，運用達索系統(tǒng)領(lǐng)先的Xflow軟件對病房內(nèi)的空氣流動和污染物瞬態(tài)分布進行了模擬分析，并基于Xflow工具計算病人和醫(yī)護人員位置污染物濃度與氣流組織的關(guān)系。
I 病房單元功能及傳感器布置圖
通過對不同設(shè)計方案仿真分析并找到最優(yōu)方案，證明了緩沖間和病房之間的壓差能有效防止污染物會擴散到緩沖間。
I 不同布局污染物濃度某瞬態(tài)時刻分析結(jié)果
借助軟件和高性能計算機強大的并行計算能力，深度模擬了室外污染顆粒排放對周圍社區(qū)的影響，極大地降低了污染物排放風(fēng)險，有效保護了醫(yī)務(wù)人員和人民群眾的健康安全。
I 不同布局污染物濃度某瞬態(tài)時刻分析結(jié)果
在此過程中，上海賦算通云計算科技技術(shù)專家做了數(shù)百次調(diào)優(yōu)工作，實現(xiàn)了xflow大規(guī)模并行計算的精準(zhǔn)調(diào)優(yōu)，顯著提升軟件并行計算效率，降低計算時間，保持了良好的計算線性加速比。
圖2 不同規(guī)模調(diào)優(yōu)前后的計算時間和加速比
（注：標(biāo)準(zhǔn)算例由達索系統(tǒng)提供，軟件為Xflow，計算節(jié)點為上海超算魔方3，Intel Xeon Gold 6142 2.6GHz、32核、192GB、Intel OPA）
結(jié)論
本次抗“疫”平臺提交作業(yè)約500個共計消耗CPU Time為249551025.6。實踐證明，上海賦算通提供的一體化服務(wù)平臺解決方案非常出色，實現(xiàn)功能包括但不限于：
1、異地資源整合，快速整合異地軟件和硬件資源，提供統(tǒng)一使用方式。
2、本地軟件在異地計算資源下運行，支持多個集群同時使用本地軟件，并支持在移動網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用。
3、針對特定軟件和高性能計算系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，大幅提高并行計算效率。
4、一站式平臺服務(wù)，除支持用戶在線提交作業(yè)外，擴展提供任務(wù)批量提交、實時數(shù)據(jù)檢查、故障自動重算、計算作業(yè)中斷和遷移、實時計算數(shù)據(jù)回傳、用戶在超算的存儲映射到本地。
最后，上海賦算通向奮戰(zhàn)在抗擊疫情最前線的醫(yī)務(wù)人員致以崇高敬意，上海賦算通將與合作伙伴一道共同做好抗議后援支持工作。
項目主要成員:
中南院工程數(shù)字技術(shù)中心：張慎，辜文飛，程輝
上海超算中心：寇大治
達索系統(tǒng)：宋楊、代鳳羽、胡良波
上海江達：高紹武
上海賦算通云計算科技 ：劉祎洋
暖通設(shè)計與技術(shù)咨詢: 張銀安，劉華斌，王哲
