出典：第二種衛生管理者2024年（令和6年度）10月公表問題｜労働衛生第11問
問題
事務室内において、空気を外気と入れ換えて二酸化炭素濃度を1,000ppm以下に保った状態で、在室することのできる最大の人数は次のうちどれか。
ただし、外気の二酸化炭素濃度を400ppm、外気と入れ換える空気量を600m3／h、1人当たりの呼出二酸化炭素量を0.015m3／hとする。
(1) 18人
(2) 20人
(3) 22人
(4) 24人
(5) 26人
第二種衛生管理者｜事務室の必要換気量と二酸化炭素濃度の人数計算問題を解説
この問題は、事務室の二酸化炭素濃度を基準値以下に保つため、換気量から最大在室人数を計算する問題です。室内の二酸化炭素濃度の上限は1,000ppm、外気の二酸化炭素濃度は400ppmなので、増加を許容できる濃度差は600ppmです。600ppmは0.0006に相当します。外気と入れ換える空気量600m3／hに0.0006を掛けると、許容できる二酸化炭素量は0.36m3／hです。これを1人当たりの呼出二酸化炭素量0.015m3／hで割ると24人になります。よって、答えは(4)24人です。
(1) 18人
不適切です。その理由は、18人では計算上の最大人数より少ないためです。二酸化炭素濃度を1,000ppm以下に保てる人数は、許容される二酸化炭素量を1人当たりの呼出二酸化炭素量で割って求めます。計算式は、600m3／h×(1,000ppm－400ppm)÷1,000,000÷0.015m3／hです。これにより、600×0.0006÷0.015＝24となります。18人でも基準は満たせますが、問われているのは最大の人数です。そのため、18人は正答ではありません。
(2) 20人
不適切です。その理由は、20人も二酸化炭素濃度を基準以下に保てる人数ではありますが、最大人数ではないためです。この問題では、単に安全側の人数を選ぶのではなく、与えられた換気量と二酸化炭素濃度差から、限界となる人数を計算する必要があります。600ppmを0.0006に換算し、600m3／hに掛けると、1時間当たり0.36m3まで二酸化炭素の増加が許容されます。0.36を0.015で割ると24人です。
(3) 22人
不適切です。その理由は、22人は計算結果である24人より少ないからです。22人でも二酸化炭素濃度は1,000ppm以下に収まりますが、問題文は「在室することのできる最大の人数」を問うています。計算問題では、条件を満たす人数のうち、最も大きい値を選ぶことが大切です。ppmを割合に直す処理を忘れず、1,000ppmと400ppmの差である600ppmを0.0006として扱うと、最大人数は24人になります。
(4) 24人
適切です。その理由は、計算上、二酸化炭素濃度を1,000ppm以下に保てる最大人数が24人になるためです。まず、室内で許容される二酸化炭素濃度の増加分は、1,000ppm－400ppm＝600ppmです。ppmは100万分の1を表す単位なので、600ppmは0.0006です。次に、換気量600m3／hに0.0006を掛けると、外気との入れ換えによって許容できる二酸化炭素量は0.36m3／hになります。最後に、1人当たりの呼出二酸化炭素量0.015m3／hで割ると、0.36÷0.015＝24となります。したがって、24人が正しい人数です。
(5) 26人
不適切です。その理由は、26人では二酸化炭素の発生量が許容量を超えてしまうためです。26人が1時間に呼出する二酸化炭素量は、0.015m3／h×26＝0.39m3／hです。一方、この条件で許容できる二酸化炭素量は0.36m3／hです。0.39m3／hは0.36m3／hを超えるため、室内の二酸化炭素濃度は1,000ppmを超えるおそれがあります。最大人数を超えた選択肢は、基準を満たさないため不適切です。
この問題で覚えるポイント
事務室の換気計算では、室内の二酸化炭素濃度を1,000ppm以下に保つことが重要です。外気の二酸化炭素濃度が与えられている場合は、室内基準値との差を使います。ppmは100万分の1を表すため、600ppmは0.0006に換算します。最大人数は、換気量×許容濃度差÷1人当たりの呼出二酸化炭素量で求めます。今回のように、換気量が600m3／h、許容濃度差が600ppm、1人当たりの呼出二酸化炭素量が0.015m3／hであれば、600×0.0006÷0.015＝24人です。必要換気量を求める問題と、最大人数を求める問題は式の形が似ていますが、何を求めるのかを最初に確認することが大切です。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、1,000ppmをそのまま使ってしまうことと、外気の400ppmを差し引き忘れることです。室内濃度を1,000ppm以下にするという条件は、二酸化炭素の増加分を1,000ppmまで許すという意味ではありません。外気にすでに400ppm含まれているため、在室者によって増加してよいのは600ppmだけです。また、ppmを0.0006に換算せず、600のまま計算すると桁が大きく崩れます。さらに、18人、20人、22人のように基準を満たす人数も選択肢に含まれているため、「安全な人数」ではなく「最大の人数」を選ぶ意識が必要です。
