出典：建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)｜建築物の環境衛生第28問
問題
空気環境に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 良好な室内空気環境を維持するためには、一般に1人当たり30m3／h以上の換気量が必要とされている。
(2) 一般の室内環境下では、窒素の人体への健康影響はない。
(3) 空気中の酸素濃度が16％程度になると意識障害やけいれんが生じる。
(4) 二酸化炭素濃度は、室内空気の汚染や換気の総合指標として用いられる。
(5) 窒素は、大気の約78％を占める。
ビル管過去問｜室内空気環境 換気量・酸素濃度・二酸化炭素濃度を解説
この問題は、室内空気環境に関する基本事項として、換気量の目安、酸素濃度低下による人体影響、二酸化炭素濃度の意味、大気組成の基礎知識を問う問題です。正答は(3)です。酸素濃度16％程度は危険な低酸素状態ではありますが、一般に意識障害やけいれんが生じるレベルとしてはさらに低い濃度が問題になります。そのため、数値と症状の対応がずれている点を見抜けるかがポイントです。他の選択肢は、室内空気環境や大気組成に関する基本知識として適切な内容です。
(1) 良好な室内空気環境を維持するためには、一般に1人当たり30m3／h以上の換気量が必要とされている。
適切です。その理由は、室内では人の呼気によって二酸化炭素や水蒸気が放出され、さらに建材や家具、日常生活によるにおいなども蓄積しやすくなるためです。これらを適切に排出して空気を入れ替えるには、一定量以上の換気が必要です。一般に1人当たり30m3／h程度の換気量は、室内空気を良好に保つための基本的な目安として扱われます。試験では、換気量の数値そのものを覚えるだけでなく、なぜ換気が必要なのかという背景もあわせて理解しておくと、応用問題にも対応しやすくなります。
(2) 一般の室内環境下では、窒素の人体への健康影響はない。
適切です。その理由は、窒素は空気中に最も多く含まれる気体であり、通常の室内環境では化学的に非常に安定していて、人体に直接的な有害作用を示さないためです。私たちが日常的に呼吸している空気の大部分は窒素ですが、問題になるのは窒素そのものではなく、酸素不足や有害物質の混入が起こる場合です。つまり、一般環境下では窒素は健康障害の原因とはなりませんが、酸素を置き換えてしまうほど特殊な状況では窒息の危険が生じます。この違いを整理して理解することが大切です。
(3) 空気中の酸素濃度が16％程度になると意識障害やけいれんが生じる。
不適切です。その理由は、酸素濃度16％程度では、呼吸が速くなる、集中力が低下する、頭痛や息苦しさを感じるなどの症状がみられることはありますが、一般に意識障害やけいれんが生じるのはさらに酸素濃度が低下した場合だからです。通常の空気中の酸素濃度は約21％であり、そこから低下するにつれて人体への影響は段階的に強くなります。16％前後は明らかに危険な低酸素状態ですが、記述のような重い症状との対応としては不正確です。この問題では、低酸素による人体影響を数値とセットで正確に押さえているかが問われています。
(4) 二酸化炭素濃度は、室内空気の汚染や換気の総合指標として用いられる。
適切です。その理由は、二酸化炭素は人の呼気によって継続的に室内へ放出されるため、換気が不十分になると濃度が上昇しやすいからです。そのため、二酸化炭素濃度を見ることで、その空間で換気が十分かどうか、また人由来の空気汚染がどの程度進んでいるかを判断しやすくなります。もちろん、室内空気汚染には粉じんや化学物質など他の要素もありますが、二酸化炭素濃度は換気状態をみる代表的な指標として重要です。試験では、二酸化炭素濃度を単なる気体の知識としてではなく、換気管理と結び付けて理解しておくことが得点につながります。
(5) 窒素は、大気の約78％を占める。
適切です。その理由は、乾燥した清浄な大気の組成は、おおむね窒素約78％、酸素約21％、アルゴン約0.9％、二酸化炭素約0.04％程度で構成されているためです。このうち窒素は最も多く含まれる成分であり、大気組成の基本として頻出です。室内空気環境や換気の問題では、酸素や二酸化炭素に注目が集まりやすいですが、その前提として大気の標準的な組成を正確に覚えておくことが重要です。基礎知識を押さえておくと、異常値や危険な状態も判断しやすくなります。
この問題で覚えるポイント
室内空気環境では、換気量、酸素濃度、二酸化炭素濃度、大気組成の基礎をまとめて押さえることが重要です。まず、良好な空気環境を維持するための換気量は、一般に1人当たり30m3／h以上が目安です。これは、呼気に含まれる二酸化炭素や室内のにおい、湿気などを排出するために必要な量です。次に、大気の基本組成は、窒素約78％、酸素約21％であり、窒素は通常の環境では人体に直接的な有害作用を示しません。ただし、酸素が不足する状況では、窒素自体が無害でも結果として窒息の危険を生じます。 また、酸素濃度の低下による人体影響は段階的に現れます。通常の空気は約21％ですが、低下するにつれて作業能力の低下や呼吸促進が起こり、さらに低くなると重篤な障害へ進行します。したがって、数値と症状の対応関係を大まかではなく正確に覚えることが必要です。さらに、二酸化炭素濃度は、室内の空気汚染や換気状態をみる代表的な総合指標です。二酸化炭素そのものの毒性だけを見るのではなく、人の呼気由来で増えるため換気不足の目安になる、という意味まで理解しておくと、同テーマの問題に強くなります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、危険な数値であることと、そこで生じる症状の重さを混同させる点にあります。酸素濃度16％はたしかに危険な低酸素環境なので、受験者は直感的に「意識障害やけいれんが起きてもおかしくない」と考えやすいです。しかし、試験では「危険であること」と「どの程度の症状が出るか」は分けて判断しなければなりません。つまり、一部は正しそうでも、数値と症状の組合せがずれていれば誤りです。 また、窒素についても、密閉空間や特殊環境での窒息事故の知識が頭にあると、「窒素は危険」と短絡的に判断してしまいがちです。しかし設問は「一般の室内環境下では」と条件を付けています。このように、限定条件を見落とさず、その条件の中で正誤を判断することが大切です。さらに、二酸化炭素濃度も「有害物質そのもの」としてではなく、「換気の総合指標」として扱われる点が問われています。試験では、日常感覚だけで判断せず、数値、条件、指標としての意味を丁寧に切り分けて考えることが重要です。
