CO2濃度と換気量の関係|1000ppm基準の根拠と計算方法を解説
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「CO2濃度1000ppmという基準はどこから来るの?」「CO2濃度が高いと何が起きるの?」という疑問をよく聞きます。コロナ禍以降、換気の重要性が注目され、CO2モニターを設置する施設も増えました。
この記事ではCO2濃度の基準値・人体への影響・必要換気量の計算方法を解説します。
CO2濃度の基準値
| CO2濃度 | 状態 | 根拠・備考 |
|---|---|---|
| 400 ppm | 大気中の濃度(屋外) | 通常の外気 |
| 1,000 ppm以下 | 良好(推奨基準) | 建築物衛生法・学校環境衛生基準 |
| 1,000〜2,000 ppm | やや悪い(眠気・集中力低下) | 換気不足のサイン |
| 2,000〜5,000 ppm | 悪い(頭痛・倦怠感) | 早急な換気が必要 |
| 5,000 ppm以上 | 危険(吐き気・意識障害) | 労働安全衛生法の作業環境基準 |
1000ppm基準の根拠
1000ppmという基準は建築物衛生法(ビル管理法)で定められた室内環境基準です。人が呼気として排出するCO2は約4%(40,000ppm)で、外気(400ppm)と混合した結果が1000ppm以下になるよう換気量を設計します。
CO2濃度から必要換気量を計算する
計算式
| 記号 | 意味 | 値 |
|---|---|---|
| Q | 必要換気量(m3/h) | = n × M / (Ci – Co) |
| n | 在室人数(人) | 実況に応じて設定 |
| M | 一人当たりのCO2発生量(m3/h) | 安静時:0.02 m3/h 軽作業:0.04 m3/h |
| Ci | 室内CO2許容濃度 | 0.001(1,000ppm) |
| Co | 外気CO2濃度 | 0.0004(400ppm) |
計算例
| 条件 | 計算 | 結果 |
|---|---|---|
| 10人在室・安静時(事務作業) | 10 × 0.02 / (0.001 – 0.0004) | 約333 m3/h |
| 10人在室・軽作業 | 10 × 0.04 / (0.001 – 0.0004) | 約667 m3/h |
| 一人当たりに換算(事務作業) | 0.02 / 0.0006 | 約33 m3/h/人 |
設計でよく使われる「一人当たり30 m3/h」という値は、このCO2計算から導かれた目安値です。
建築物別のCO2管理基準
| 建築物の種類 | 根拠法令 | CO2基準 |
|---|---|---|
| 特定建築物(延床3,000m2以上等) | 建築物衛生法 | 1,000 ppm以下 |
| 学校 | 学校環境衛生基準 | 1,500 ppm以下(目標1,000ppm) |
| 一般事務所・商業施設 | 建築基準法・指針 | 1,000 ppm以下が推奨 |
| 作業場(工場等) | 労働安全衛生法 | 5,000 ppm以下 |
まとめ
| ポイント | 内容 |
|---|---|
| 推奨基準 | 室内CO2濃度1,000 ppm以下(建築物衛生法) |
| 一人当たり換気量 | 事務作業で約30〜33 m3/h/人が目安 |
| 計算式 | Q = n × M / (Ci – Co) |
| CO2モニター | 1,000ppmを超えたら窓開け・換気量増加で対応 |
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