Det blir en hel del om FDS just nu. Jag är inne i en beräkningsintensiv period och har blivit riktigt bekant med FDS5. Det känns lite ”svårt” i början eftersom nyheterna i indataformatet är ganska omfattande. Utan Pyrosim hade det inte varit lika enkelt. Tidigare i veckan skrev jag om mina upptäckter när det gäller materialindata. Nu har jag fått fram riktigt bra information så att jag kan uttrycka värmeledning och värmekapacitet som en funktion av temperaturen för både betong och gips.

Gips är ett särskilt intressant material eftersom det under upphettning frigör kristalliserat vatten vid två tillfällen kring 100 C och kring 200 C. När vatten avges ökar gipsskivans värmekapacitet mer än 20-50 ggr eftersom det krävs stora mängder energi att frigöra vattnet. Både gips och betong har en värmeledningsförmågan som minskar efterhand som materialen hettas upp. Om du inte tar hänsyn till detta i din beräkning kommer du att leda ut alldeles för mycket värme i konstruktionen vilket självklart har en direkt påverkan på brandgaslagrets temperatur och även dess lyftkraft. I figuren nedan visas hur temperaturen som en funktion av djupet i en betongplatta.

Den grå grafen är baserad på FDS ”standardvärde” för betong medan den svarta grafen har en värmeledning som varierar med temperaturen. Skillnaden blir ganska påtaglig. Exempelvis når överskattas djupet på 500 C isotermen med c:a 5 cm givet en yttemperatur på 1000 C.

I och med att NIST medvetet valt att lyfta bort sin databas ur FDS5 och det numera är upp till användaren att ta fram dokumenterade och lämpliga materialdata så har jag reviderat de indataparametrar som fanns med i FDS4, innan jag skrev om dem för att passa FDS5. Hitintills har jag jobbat med gips och mineralull. Lite skrämmande blev det! De värden som anges i database4.data för FDS4 för ”gypsum plaster board” är för gips (som kan sprutas på en konstruktion för att skydda den…) och inte för gipsskivor.



De största skillnaden är att denisteten skiljer sig avsevärt. Ett större värde på denisteten gör att värmeledningen in i väggen ökar och därmed blir brandgasernas temperatur lägre. Samma sak gäller för ”fibre insulating board”, som inte alls är det samma som minerallullsmattor. En vanlig referens är Karlssons & Quintieres ”Enclosure Fire Dynamics”. I deras Tabell 6.1 redovisas typsiak värden för några vanliga byggmaterial. Jag vill passa på och varna för tabellen och tycker att du snarare bör besöka exempelvis Gyproc och Paroc för att finna relevant information om de material som din byggnad består av.

Det kan bli hur förvirrande som helst när det gäller processorer. Duo core, quad core, etc. – vad betyder vad och framförallt. Hur ska processorkraftgen utnyttjas maximalt när man kör FDS i parallellversion. Jag gjorde nyss en enkel test med två av mina 2.13GHZ Intel duo core datorer för att försöka dra några slutsatser hur processorer med två kärnor arbetar. Med vanliga fds5.exe tog det 700 s för en dator att köra simuleringen. Jag kunde dessutom köra två simuleringar samtidigt på datorn utan att effektiviteten försämrades särskilt mycket. Sedan valde jag att dela upp beräkningen i två domäner och köra fds5_mpi.exe fortfarande bara med en dator. Beräkningstiden gick då från 700 s till 400 s, en rejäl skillnad. Snabbast gick det dock om jag delade upp domänerna på var sin dator och lät dem kommunicera via MPICH2. Nu tog beräkningen endast 300 s!



Slutsatsen av min lilla studie är att alla datorer som har fler än en kärna (duo/quad core) måste köras  i parallelläge med fds5_mpi.exe för att utnyttja datorkapaciteten till fullo. Ju fler domäner du har desto nogrannare måste du göra din kvalitetskontroll av beräkningen och se till att du inte får några onormala förhållanden i gränserna mellan domänerna.