出典:建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)|建築物の環境衛生第29問
問題
建築物における室内空気とその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) 一般の室内環境下では、窒素の人体への健康影響はない。
(2) 一般的な室内空気中の酸素濃度は、約21%である。
(3) 良好な室内空気環境を維持するためには、1人当たり10m3/h以上の換気量が必要である。
(4) 建築物衛生法では、粒径(相対沈降径)がおおむね10μm以下の粉じんを測定対象としている。
(5) 花粉は、エアロゾル粒子として室内に存在し得る。
ビル管過去問|室内空気環境|酸素濃度・換気量・粉じん(PM10)と健康影響を解説
この問題は、室内空気環境に関する基本事項として、空気の成分、換気量の目安、粉じんの測定対象、そして空気中に浮遊する粒子の考え方を整理できているかを問う問題です。正答は(3)です。室内空気環境を維持するための換気量として、1人当たり10m3/hという数値は不十分であり、建築物衛生法の管理基準を踏まえると、より大きい換気量が必要です。他の選択肢は、室内空気の一般的性質や粉じん、花粉に関する基本知識として適切です。数値をただ暗記するだけでなく、なぜその程度の換気が必要なのか、どの粒子が測定対象になるのかまで理解しておくことが大切です。
(1) 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。空気中にはおよそ78%程度の窒素が含まれていますが、通常の室内環境における窒素は化学的に安定しており、人体に有害な作用を及ぼすことは基本的にありません。私たちは日常的に窒素を含む空気を吸っていますが、問題になるのは酸素不足や有害ガスの混入であって、通常濃度の窒素そのものではありません。もちろん、特殊な高圧環境や酸素欠乏環境では窒素の挙動が問題になる場面もありますが、それは一般の建築物の室内環境とは異なる条件です。この選択肢は「一般の室内環境下では」という条件が付いているため、正しい記述です。
(2) 一般的な室内空気中の酸素濃度は、約21%である。
適切です。大気中の酸素濃度は一般に約21%であり、通常の室内空気でも大きくは変わりません。換気が適切に行われている建築物では、室内の酸素濃度は外気とほぼ同程度に保たれます。人が呼吸すると酸素は消費されますが、普通の建築物では酸素濃度が急激に低下する前に、二酸化炭素濃度の上昇や空気のこもり感が問題になります。試験では、酸素濃度21%前後、窒素約78%、二酸化炭素約0.04%という空気の基本組成がよく問われますので、まとめて押さえておくと得点しやすくなります。
(3) 良好な室内空気環境を維持するためには、1人当たり10m3/h以上の換気量が必要である。
不適切です。1人当たり10m3/hという換気量では、良好な室内空気環境を維持するには不十分です。建築物衛生法の考え方では、二酸化炭素濃度を基準内に保つために、必要な換気量は1人当たりおおむね30m3/h程度が目安になります。人が室内にいると、呼吸によって二酸化炭素や水蒸気、においの原因物質が発生します。そのため、換気量が少なすぎると、酸素がすぐ不足するというよりも先に、二酸化炭素濃度の上昇や不快感、空気質の悪化が起こります。この問題では、「10」という数値がもっともらしく見えるため迷いやすいですが、試験対策としては「換気量の目安は1人当たり30m3/h程度」と整理して覚えることが重要です。
(4) 建築物衛生法では、粒径(相対沈降径)がおおむね10μm以下の粉じんを測定対象としている。
適切です。建築物衛生法で空気環境の管理対象となる浮遊粉じんは、相対沈降径でおおむね10μm以下の粒子が対象です。これは空気中に比較的長く浮遊しやすく、吸入によって人体へ影響を及ぼしやすい大きさだからです。粒子が大きくなるほど重くなり、床や机などに落下しやすくなりますが、10μm前後以下の粒子は空中に漂いやすく、室内環境評価の対象として重要です。試験では「粉じん」と「落下細菌」や「床面の汚れ」のような別概念を混同しないことが大切です。空気環境として問題になるのは、まず浮遊している粒子です。
(5) 花粉は、エアロゾル粒子として室内に存在し得る。
適切です。花粉は空気中に浮遊しうる粒子であり、室内に侵入して存在することがあります。窓の開閉、人の衣服や髪への付着、換気設備の取り込みなどを通じて、屋外の花粉が室内に持ち込まれることは珍しくありません。エアロゾルとは、気体中に液体や固体の微粒子が浮遊している状態を指します。花粉は固体粒子なので、空気中に浮遊していればエアロゾル粒子の一種として捉えることができます。花粉症の人にとっては、室内であってもくしゃみや鼻水などの症状が出ることがあるため、実生活の感覚とも一致しやすい内容です。
この問題で覚えるポイント
室内空気の基本組成として、酸素は約21%、窒素は約78%であることをまず押さえることが大切です。通常の室内環境では窒素自体が健康障害の原因になることはなく、空気環境上の問題は主に換気不足による二酸化炭素濃度の上昇や、浮遊粉じん、有害化学物質の存在によって生じます。 換気量については、試験では数値が重要です。良好な室内空気環境を維持するための必要換気量は、1人当たりおおむね30m3/hが基本です。小さすぎる数値が示された場合は疑う意識を持つことが大切です。特に、10m3/h程度では少なすぎるという感覚を持っておくと判断しやすくなります。 粉じんについては、建築物衛生法で対象となるのが相対沈降径おおむね10μm以下の浮遊粒子であることを理解しておく必要があります。これは単に目に見えるほこりの話ではなく、空気中に漂って吸入されうる粒子を管理するという考え方です。花粉も空中に浮遊する固体粒子であり、室内に入り込めばエアロゾルとして存在し得ます。このように、粉じん、花粉、微小粒子は「空中に浮遊する粒子」という共通した見方で整理すると理解しやすくなります。 また、酸素濃度と換気量を直接結び付けすぎないことも重要です。一般の建築物では、換気不足によってまず問題になるのは酸素欠乏よりも二酸化炭素濃度の上昇や空気のよどみです。試験ではこの点を踏まえて、換気基準と空気成分の知識を切り分けて覚えると得点につながります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、もっともらしい数値を示して受験者に「たしか換気は必要だったはずだから正しそうだ」と思わせる点にあります。特に10m3/hという数字は、極端に小さすぎる印象がないため、うろ覚えのままだと選んでしまいやすいです。数値問題では、正確な基準値を覚えていないと、このような“それっぽい誤り”に引っかかります。 また、窒素や酸素の話が出てくると、受験者はつい「人体への影響」という言葉に身構えますが、一般室内環境では窒素は問題にならず、酸素濃度もおおむね一定です。このため、日常の空気の組成と、衛生管理上問題になる項目とを分けて考える必要があります。空気に含まれている成分すべてが衛生上の問題になるわけではない、という整理が大切です。 さらに、粉じんと花粉のように、粒子の概念を別物として覚えていると混乱しやすくなります。試験では、「空気中に浮遊する固体や液体の微粒子」という広い視点で整理できているかが問われます。一部だけ知っていると、用語が変わっただけで別テーマに見えてしまうので注意が必要です。今回は、換気量の数値、空気の基本成分、浮遊粒子の考え方を横断的に整理できているかが問われた問題だと捉えると、今後も同じパターンに対応しやすくなります。
