大気中の二酸化炭素濃度を表す「ppm」とは？わかりやすく解説

公開日 2024.10.09　更新日 2024.10.09

室内環境は屋外から入る空気や室内にいる人間、機械設備が排出する二酸化炭素（CO2）の影響を受け、日々変化しています。

快適かつ衛生的に環境を維持するためにはこまめな換気や空気の清浄化を心掛ける必要があり、「ppm」が指標として用いられています。

この記事では、CO2の濃度におけるppmについて紹介します。室内における適正なCO2の濃度、必要換気量や上手な換気方法のためのポイントを解説していますので、ぜひ参考にしてください。

CO2濃度におけるppmとは？

ppmとは「parts per million（100万分の1）」の略称です。大気中に二酸化炭素がどの程度含まれているかを表す指標です。

たとえば、1㎥の大気中に二酸化炭素が1c㎥存在しているときには、100万分の1の割合で存在するという意味で1ppmと表記します。

1ppmは何％？

1ppmは「100万分の1（0.000001）」という意味で使われる単位です。濃度（％）を求めるためには以下の式を使用します。

濃度（％）=割合✕100

10％の濃度なら0.1÷0.000001で100,000ppmに、0.01％の濃度なら0.001÷0.000001で100ppmです。1ppmは0.01％の100分の1なので0.0001％です。

室内における適正なCO2濃度とは？

厚生労働省によれば、二酸化炭素の室内濃度は1000ppm以下の低濃度に抑えることで、健康への影響を防止できるとしています。（※）

※参照元：厚生労働省「建築物環境衛生管理基準の検討について」

基準値を超えると生じる影響

厚生労働省によれば、500ppm以上の濃度になると生じる影響は次のとおりです。

二酸化炭素濃度（ppm）	生理変化	精神運動機能	症状
500〜	pCO2 心拍数心拍変動血圧末梢血液循環	‐	シックビルディング症候（700ppm以上）
1,000〜	‐	認識能力（意思決定・問題解決）	学童の喘息症状の憎悪
10,000〜	呼吸数増加呼吸性アシドーシス代謝性侵襲脳血流増加分時換気量増加	‐	‐
50,000〜	‐	‐	めまい頭痛混乱呼吸困難
100,000〜	‐	‐	激しい呼吸困難に続き嘔吐・失見当・高血圧・意識消失

500ppm以上で心拍数や血液循環に変化がみられ、700ppmを超えるとシックビルディング症候の症状が表れるようになります。

東京消防庁が公表した結果では、二酸化炭素濃度と人体の関係は次のとおりです。（※）

二酸化炭素濃度（ppm）	接触時間と人体の症状
200	1〜2時間で前頭痛
400	吐き気 25〜35時間で後頭痛
800	45分で頭痛・めまい・吐き気・けいれん 2時間で失神
1,600	20分で頭痛・めまい・吐き気 2時間で致死
3,200	5〜10分で頭痛・めまい 30分で致死
9,400	1〜2分で頭痛・めまい 10〜15分で致死
12,800	1〜3分で致死

※東京消防庁消防技術安全所報「居住空間内収容物の燃焼生成ガスに関する検証」

必要換気量について

必要換気量とは、室内の空気を衛生的に保つための空気量です。厚生労働省が換気の目安としている空気量は30㎥/h・人で、これは一人あたり1時間につき30㎥の換気が必要という意味です。

建築基準法では、住宅の二酸化炭素濃度を1,000ppm以下にするように定めており、これを達成するためには20㎥/h・人が必要であるとしています。

成人男性が一人で静かに座っているときの二酸化炭素排出量と必要換気量を計算する方法として、建築基準法で定められた内容を考慮すると、以下の計算式を使用できます。

必要換気量=20（㎥/h・人）✕床面積（㎡）÷一人あたりの占有面積（㎡）

ここでいう占有面積は、使用する部屋の用途（建物区分）によって異なります。事務所なら床面積を考慮して、一人あたりの占有面積は5㎡になります。レストランは営業用途に供する部分の床面積から、一人あたりの占有面積は3㎡と決まります。

上手な換気方法

ここからは、住宅とオフィスの換気方法についてみていきましょう。

住宅の場合

24時間換気システムによって水回りなどを中心に換気している場合は、そのシステムを活用して空気を循環できます。

換気が行き届かない部分は湿気や二酸化炭素などが溜まりやすいので、ドアや扉を開放して、エアコンやサーキュレーターを活用するか、ドアを開けて空気の通り道を確保しましょう。

オフィスや店舗の場合

オフィスや店舗などの事業用建物では、空調設備が効いており定期的に換気を行っています。

自動的に換気を行わない場合は、管理者やオーナーが換気を実施しなければなりません。換気の時間帯や対応方法のルールを決めて対応したり、窓が開けられない（窓がない）環境ではサーキュレーターを活用したりといった方法で新鮮な空気を採り入れる工夫が必要です。

二酸化炭素（CO2）の濃度とppmの関係をチェック

今回は、二酸化炭素の濃度とppmの意味、濃度によって人体が受ける影響について紹介しました。

二酸化炭素の多い環境は心と体に影響を及ぼし、作業能率の低下や健康被害を引き起こします。必要換気量を計算し、エアコンなどの空調設備をうまく活用して、必要換気量を満たすための換気を実施しましょう。

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