建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問78 (空気環境の調整 問78)
問題文
この粉じん計のバックグランド値は10分間当たり60カウントで、標準粒子に対する感度が1分間当たり1カウント0.001mg/m3、室内の浮遊粉じんに対する較正係数が1.3であるとすると、室内の浮遊粉じんの量として、最も近い数値は次のうちどれか。
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問78(空気環境の調整 問78) (訂正依頼・報告はこちら)
この粉じん計のバックグランド値は10分間当たり60カウントで、標準粒子に対する感度が1分間当たり1カウント0.001mg/m3、室内の浮遊粉じんに対する較正係数が1.3であるとすると、室内の浮遊粉じんの量として、最も近い数値は次のうちどれか。
- 0.01mg/m3
- 0.03mg/m3
- 0.04mg/m3
- 0.07mg/m3
- 0.20mg/m3
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この過去問の解説 (3件)
01
正解は、「0.03mg/m3」です。
この問題は、室内の浮遊粉じんの相対濃度を測定に関するものです。
光散乱式粉じん計は、空気中の粒子に光を当てて散乱光の強度を測定し、
粉じんの相対濃度を求める装置です。
測定値からバックグラウンド値を差し引き、
感度と較正係数を用いて実際の濃度を算出します。
3分間の測定値と10分間のバックグラウンド値から差分から、
1分間当たりのカウント数を求め、
標準粒子感度(0.001mg/m³/カウント)と較正係数(1.3)を掛けて濃度を導出します。
誤りです。3分間で90カウントという比較的高い値が示されています。
バックグラウンド値を差し引いても72カウントとなり、
1分あたり24カウントです。感度0.001mg/m³で、換算すると0.024mg/m³、
さらに較正係数1.3を掛けると0.0312mg/m³となるため、
0.01mg/m³では明らかに低すぎます
正しいです。まず、測定値90カウント(3分間)から、
バックグラウンド値60カウント(10分間)を3分換算で18カウントとし、
差し引きで72カウントが実測値となります。
感度は1カウント=0.001mg/m³(1分間)なので、
72カウント÷3分=24カウント/分 → 0.024mg/m³です。
これに較正係数1.3を掛けると、0.024×1.3=0.0312mg/m³です。
誤りです。0.04mg/m³は、計算結果に近いように見えますが、
実際の算出値は0.0312mg/m³であり、0.04ではやや過大です。
この誤差は、感度や較正係数の取り違え、バックグラウンド値の未調整などが原因だと思われます。
特に、カウント数をそのまま濃度に変換する際に分単位の換算を誤ると、過大評価につながります。
誤りです。0.07mg/m³は、実測値が倍近くある場合に該当する濃度です。
バックグラウンド調整後のカウント数は72であり、
1分あたり24カウントです。感度0.001mg/m³で換算すると0.024mg/m³、
較正係数1.3を掛けても0.0312mg/m³です。
0.07mg/m³はこの値の2倍以上であり、明らかに過大です。
誤りです。0.20mg/m³は、極端に高濃度な浮遊粉じん環境を示す値であり、
通常の室内環境ではほとんど見られません。
測定値(3分間で90カウント)から算出される濃度は0.0312mg/m³であり、
0.20mg/m³とは大きく乖離しています。
このような高濃度は、工場や粉体処理施設など特殊な環境での測定結果に近く、
室内空気環境の管理基準からは外れます。
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02
この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。光散乱式粉じん計による測定では、①測定値の単位を統一(1分当たりに換算)、②バックグランド値(機器固有のノイズ)を差し引いて正味の値を求め、③感度と較正係数を順に掛け算して実際の濃度を算出します。手順を覚えれば確実に解ける計算問題です。
【計算手順】
(1)測定値を1分当たりに換算する
90カウント ÷ 3分 = 30カウント/分
(2)バックグランド値を1分当たりに換算する
60カウント ÷ 10分 = 6カウント/分
(3)正味のカウント数を求める(測定値 − バックグランド値)
30 − 6 = 24カウント/分
(4)感度を使って濃度に換算する
24カウント/分 × 0.001mg/m³ per(カウント/分)= 0.024mg/m³
(5)較正係数を掛けて実際の濃度を求める
0.024 × 1.3 = 0.0312mg/m³
小数第2位に丸めると 0.03mg/m³ となり、選択肢2が正解です
「正味カウント数=測定カウント数 − バックグランド値」という引き算を忘れないようにしましょう。また、バックグランド値と測定値の計測時間が異なる場合は、必ず「1分当たり」に統一してから計算することが重要です。
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03
粉じん計による浮遊粉じん量は、測定されたカウント数からバックグランド値を差し引き、1分間当たりの正味カウント数に換算して求めます。さらに、標準粒子に対する感度と、室内粉じんに対する較正係数を掛けて濃度を算出します。この問題では、バックグランド値が10分間で60カウント、つまり1分間当たり6カウントである点を整理することが重要です。
不適切です。バックグランド値を差し引いた正味のカウント数に、感度0.001mg/m³と較正係数1.3を掛けて求めると、0.01mg/m³より大きい値になります。0.01mg/m³は、正味カウント数をかなり小さく見積もった場合の値であり、この問題で求める室内浮遊粉じん量としては近い数値ではありません。
適切です。浮遊粉じん量は、バックグランド値を除いた正味の計数率に、標準粒子に対する感度と較正係数を掛けて求めます。バックグランド値は10分間で60カウントなので、1分間当たり6カウントです。測定されたカウント数からバックグラウンド値を差し引いた正味の1分あたりのカウント数24を用いると、感度0.001mg/m³と較正係数1.3を掛けて室内の浮遊粉じん量は約0.03mg/m³となり、選択肢の中で最も近い数値となります。
不適切です。0.04mg/m³は、バックグランド値の差し引きが不十分であったり、正味カウント数をやや大きく見積もった場合に近づく値です。粉じん計では、機器自体が示す自然なカウントであるバックグランド値を補正してから濃度を求める必要があります。この補正を正しく行うと、0.04mg/m³より小さい値になります。
不適切です。0.07mg/m³は、正味のカウント数をかなり大きく見積もった場合の値です。粉じん濃度の計算では、測定値をそのまま使うのではなく、バックグランド値を差し引いたうえで、感度と較正係数を掛けます。正しい手順で計算すると、この値ほど高い濃度にはなりません。
不適切です。0.20mg/m³は、この条件から求められる値としては明らかに大きすぎます。建築物衛生管理における浮遊粉じん濃度の計算では、カウント数を濃度に換算する際に、感度と較正係数を用いますが、バックグランド値を差し引くことも必要です。補正後の値は約0.03mg/m³となるため、この選択肢は該当しません。
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