建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第53回(令和5年度(2023年))
問55 (空気環境の調整 問55)

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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53回(令和5年度(2023年)) 問55(空気環境の調整 問55) (訂正依頼・報告はこちら)

喫煙室において、1時間当たり15本のたばこが喫煙されているとき、喫煙室内の一酸化炭素濃度を建築物環境衛生管理基準値の6ppm以下に維持するために最低限必要な換気量として、最も近いものは次のうちどれか。
ただし、室内は定常状態・完全混合(瞬時一様拡散)とし、外気一酸化炭素濃度は0ppm、たばこ1本当たりの一酸化炭素発生量は0.0004m3/hとする。
  • 40m3/h
  • 66m3/h
  • 600m3/h
  • 1,000m3/h
  • 4,000m3/h

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この過去問の解説 (1件)

01

この問題は、一酸化炭素の発生量と許容濃度から必要な換気量を求める計算問題です。定常状態では、「発生量=換気によって排出される量」という物質収支の考え方を用います。必要換気量Qは「発生量G÷許容濃度C」で求められます。まず1時間当たりの一酸化炭素発生量を計算し、次に6ppmを体積比である0.000006に換算して計算すると、必要換気量は約1,000m³/hとなります。ppmを割合へ正しく変換することが計算のポイントです。

選択肢1. 40m3/h

不適切です。喫煙による一酸化炭素の発生量は15本×0.0004m³/h=0.006m³/hです。これを基準値6ppm(0.000006)で割ると、必要換気量は0.006÷0.000006=1,000m³/hとなります。40m³/hでは発生する一酸化炭素を十分に希釈できず、室内濃度は基準値を大きく超えてしまいます。必要換気量としては著しく不足しています。

選択肢2. 66m3/h

不適切です。換気量は「発生量÷許容濃度」で求めます。発生量は0.006m³/h、許容濃度は6ppm=0.000006ですので、必要換気量は約1,000m³/hになります。66m³/hでは必要量の約15分の1しかなく、一酸化炭素濃度を6ppm以下に維持することはできません。ppmを割合へ換算する手順を正確に理解することが重要です。

選択肢3. 600m3/h

不適切です。600m³/hは1,000m³/hに比較的近い数値ですが、最低限必要な換気量には達していません。必要換気量は0.006m³/h÷0.000006=1,000m³/hであるため、600m³/hでは室内の一酸化炭素濃度は6ppmを超えます。建築物環境衛生管理基準を満たすには、計算で求めた値以上の換気能力が必要です。

選択肢4. 1,000m3/h

適切です。たばこ15本による一酸化炭素発生量は15×0.0004=0.006m³/hです。基準濃度6ppmは体積比で0.000006に相当するため、必要換気量はQ=0.006÷0.000006=1,000m³/hとなります。この値が一酸化炭素濃度を6ppm以下に維持するための最低限必要な換気量であり、計算結果と一致しています。

選択肢5. 4,000m3/h

不適切です。4,000m³/hで換気すれば一酸化炭素濃度は十分低く抑えられますが、問題は「最低限必要な換気量」を問うています。物質収支から求められる必要換気量は約1,000m³/hであり、それより大幅に大きい4,000m³/hは最も近い値ではありません。計算問題では条件を満たす最小の換気量を選択することが重要です。

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