SEGURANÇA ELÉTRICA

A pandemia apresentou uma oportunidade única para os pesquisadores estudarem o pico de demanda elétrica em hospitais. Ele revelou sistemas que podem ser muito superdimensionados.

POR ANGELO VERZONI
Editor associado da Revista NFPA

Como é realmente o pico de demanda elétrica em um hospital? Essa pergunta tem incomodado designers e engenheiros há anos. Até recentemente, apenas cálculos teóricos e estudos em pequena escala haviam lançado alguma luz sobre o assunto. Então veio a pandemia do COVID-19.

Pela primeira vez em um século, os pesquisadores tiveram a oportunidade de examinar o uso de eletricidade em hospitais estressados ​​ao máximo – leitos de UTI cheios, ventiladores zumbindo, bombas de infusão apitando. Apoiados pela Fire Protection Research Foundation, afiliada de pesquisa da NFPA, pesquisadores da Mazzetti, uma empresa de engenharia, planejamento e design de saúde, embarcaram em um projeto de um ano a partir da primavera de 2020 para estudar o uso de eletricidade – especificamente, cargas de plugue, ou a energia usada por equipamentos conectados a tomadas – em oito hospitais em todo o país, cada um escolhido porque esperava-se que vissem surtos de pacientes durante a pandemia.

No final deste mês, a fundação publicará um relatório sobre o estudo – Coleta de dados do circuito elétrico: uma análise das instalações de assistência à saúde – que descobriu que há uma grande lacuna entre a experiência real de demanda elétrica dos hospitais durante um evento sem precedentes como uma pandemia e o que a maioria das instalações Atualmente, os sistemas são projetados para acomodar – na verdade, os sistemas geralmente são projetados para lidar com uma demanda de 100 a 700 por cento mais do que o que eles realmente veem, de acordo com os autores do relatório.

Especialistas dizem que as descobertas não foram um choque. Mesmo antes de o relatório ser divulgado, o National Electrical Code® (NEC®)já vinham exigindo sistemas elétricos menores para certas partes dos estabelecimentos de saúde. Mas o novo estudo, que os especialistas dizem ser o esforço mais abrangente até o momento para examinar a lacuna entre os cálculos de carga elétrica e a demanda real de pico nos hospitais, levanta questões legítimas sobre se o NEC deve passar por novas revisões para acompanhar a eficiência da saúde moderna. equipamentos de cuidados e sistemas elétricos.

“Este estudo apresenta alguns dados interessantes e não me surpreende que os hospitais modernos não estejam usando tanta eletricidade quanto no passado”, disse Corey Hannahs, especialista sênior em conteúdo elétrico da NFPA. “Há vários anos, temos visto muitos fatores, como iluminação LED e sensores de movimento, combinados com iniciativas governamentais para reduzir o consumo de energia, levando a uma queda nas cargas elétricas reais nos hospitais.”

Tendência de eficiência

Quando o conceito para o estudo de fundação começou a tomar forma em 2019, o plano não era olhar exclusivamente para cargas elétricas em hospitais.

“Planejamos analisar as cargas elétricas em várias ocupações”, disse Troy Savage, gerente de projetos da Mazzetti, que atuou como principal autor do estudo. “Mas depois que a pandemia começou, percebemos que tínhamos uma oportunidade única – pela primeira vez em cem anos, pode-se dizer, [desde a pandemia de gripe de 1918] – de observar as cargas elétricas em hospitais durante uma pandemia. Ao mesmo tempo, escritórios estavam fechando, escolas estavam fechando, então simplesmente não fazia sentido olharmos para essas outras ocupações.”

Savage e outros pesquisadores receberam aprovação da fundação para mudar o foco de seu estudo para hospitais e escolheram oito unidades de saúde em todo o país para instalar centenas de medidores. Os medidores mediram o uso de eletricidade em várias áreas de cada hospital, desde quartos de pacientes padrão até departamentos de imagem e unidades de terapia intensiva. Geralmente, o estudo descobriu que os sistemas elétricos eram os menos superdimensionados para áreas como a UTI, onde equipamentos poderosos, como ventiladores, podem operar sem parar. Nos pesquisadores de maior carga de plugue observados durante o estudo, descobriu-se que uma UTI com mais de 220 receptáculos e sete circuitos possui sistemas projetados para lidar com cargas apenas 46% maiores do que o observado. Uma unidade de obstetrícia em outra instalação, por outro lado, tinha sistemas superdimensionados em 1.146%.

Savage não chegou a dizer que acredita que os resultados do estudo devem levar a mudanças no NEC. “O que os dados mostram é que certamente há uma grande capacidade sobressalente entre o dimensionamento exigido pelas diretrizes da NEC e as cargas mais altas que esses sistemas já viram em um cenário de pior caso”, disse ele. “Mas eu deixaria para os outros decidirem quanto de espaço deve haver.”

No entanto, o NEC já foi alterado nos últimos anos para refletir a realidade em mudança da iluminação de saúde cada vez mais eficiente. Para a edição de 2020 do código, os membros do comitê reduziram os requisitos de cálculo de carga de iluminação hospitalar em 20%, disse Hannahs. “Houve grandes avanços técnicos e de energia nos últimos anos”, disse ele, “e esta seção não foi modificada desde a década de 1970”.

Adicionalmente, a NFPA 99, Código de Instalações de Saúde , há muito reconhece a grande lacuna entre o que o NEC exige e como é a demanda elétrica de pico real nos hospitais. Especificamente, o manual do código instrui os usuários a dimensionar os geradores hospitalares com base na “demanda real em vez da carga conectada”. Dimensioná-lo com base nos requisitos da NEC geralmente resulta em “geradores muito grandes em relação às suas demandas reais”, diz o manual. “Esse superdimensionamento pode realmente prejudicar a confiabilidade dos geradores ao longo do tempo devido à operação abaixo dos níveis mínimos de carga.”

Ao mesmo tempo, Hannahs explicou que “deixar espaço adequado dentro do serviço elétrico” é fundamental não apenas para o atendimento ao paciente durante a pandemia, mas também para outras atividades que possam ocorrer nos hospitais, incluindo reformas ou outras formas de construção. O próprio estudo também observa que as decisões dos administradores do hospital, como cancelar procedimentos eletivos e desviar pacientes não-COVID para outros locais, levaram a níveis mais baixos de uso de energia durante a pandemia; um hospital que não tomasse essas medidas poderia, em teoria, ver números mais altos de uso de energia.

Jeffrey Sargent, o contato da equipe da NFPA com o NEC, elogiou tanto a qualidade quanto a quantidade de dados coletados no relatório da fundação e disse que será um ativo valioso à medida que os membros do comitê trabalharem em futuras edições do código. “A pandemia colocou muitos hospitais em capacidade quase total por longos períodos de tempo, o que, em uma ironia infeliz, foi benéfico ao acumular dados em tempo real sob essas condições tributárias”, disse Sargent. “De posse dessas informações, os requisitos mínimos do NEC para carga hospitalar podem ser ajustados, se necessário, para refletir os dados do mundo real apresentados neste importante projeto”.

Se os requisitos da NEC forem ajustados como resultado do estudo de fundação e de possíveis pesquisas futuras, Savage apontou uma série de benefícios que podem surgir, como economia de custos e eficiência energética. “À medida que procuramos construir hospitais e instalações de saúde para a próxima geração, ter essa pesquisa será realmente impactante no futuro”, disse ele.