屋内二酸化炭素

二酸化炭素（CO₂は目に見えない気体で、人間の感覚では臭いを感じない。

炭素原子1個と酸素原子2個で構成され、屋内のCO₂ はごく一般的なもので、少量であればほとんど無害である。しかし、高濃度になるとCO₂ は酸素を置換し、害を及ぼし、死に至ることさえあります。

室内CO₂ はごく一般的なもので、少量であればほとんど無害です。しかし、高濃度ではCO₂ は酸素を置換し、害を及ぼし、死に至ることさえあります。

新鮮な空気による換気は、室内のCO₂ 濃度を低減する主な方法である。暑い日や汚染された日に窓やドアを閉め切ると換気ができないため、多くの空間で屋内のCO2蓄積は特に問題となります。

上昇するCO₂ 排出量の増加も、室内CO₂ レベルの脅威となる。₂ (温室効果ガス）が室内に浸透する可能性がある。1990年以降、CO₂ 排出量は、20ギガトン前後から2021年には 35ギガトン近くまで、61％近く増加している（図1参照）。¹

世界のCO2排出量 1990-2021

図1： 1990年から2021年の世界のCO2排出量（単位：ギガトン）。1990年以降、全体として61％近く増加している。出典国際エネルギー機関（IEA）

1990年以降、世界のCO₂ 排出量は、20ギガトン強から61%近く増加し、2021年には35ギガトン近くになる。

しかし、CO₂ 排出量は2020年には6％近く減少する。パンデミックCO₂ レベルは大流行前のレベルにほぼ戻り、2021年中に少なくともあと5％上昇すると予想されている。

窓やドアを開ければ、室内のCO₂.

さらに、機械換気は室内CO₂.機械換気は、揮発性有機化合物（VOC）、粒子状物質、ウイルス、バクテリアなど、その他の一般的な室内汚染物質の希釈にも役立ちます。

室内CO₂ の規模を理解する上でも重要である。₂ のモニタリングは、空間における大気汚染の規模、その空間における他の大気汚染物質との関係、そして健康への影響の低減を理解するためにも不可欠である。

CO₂ とその室内環境への影響について、詳しくはこちらをご覧ください：

最も一般的な室内CO₂
の許容レベルと不健康レベル₂
の関係₂ と大気汚染の関係
室内のCO2を効果的にモニターし、室内のCO2削減に貢献する方法。₂

室内CO₂

の最も一般的な発生源は、人間の呼吸、特に呼気です。₂.²

吸気により酸素（O2）が肺と血流に入り、赤血球が酸素を全身に運んで体細胞をサポートする。二酸化炭素は、酸素が細胞で代謝のためのエネルギー生成に使われる際に、老廃物として発生する。その後、赤血球が二酸化炭素を肺に運び、空気中に吐き出される。

呼気が主な自然発生源である場合、室内CO₂ の蓄積は、主に部屋の大きさと居住者の数という2つの要因に基づいている。

空間が狭いほど、またその空間にいる人数が多いほど、CO₂ の蓄積は早くなる。これが、混雑した会議室や教室の空気がよどんで感じられ、短時間でも眠気を催したり、意識が散漫になったりする原因のひとつである。³

呼気が主な原因である場合、室内のCO2蓄積は主に、部屋の大きさと居住者の数の2つの要因に基づいている。

その他の一般的な室内CO₂ の一般的な発生源は以下の通り：

からの煙ストーブの炎やオーブンからの煙
煙暖炉またはタバコの使用
車庫や近隣の道路や高速道路からの車の排気ガス
ガスや灯油を燃料とする暖房器具
建物の下の土壌で分解された有機物
屋外のCO₂ 特に工場のような近隣の化石燃料燃焼源から室内に浸透する。

室内CO₂ レベルの把握

室内CO₂ は百万分の一（ppm）単位で測定される。ppmが高いほど、CO₂ の濃度が高くなる。

室内CO₂ は百万分の一（ppm）単位で測定される。ppmが高いほど、CO₂ の濃度が高くなる。

典型的な室内CO₂ は約400～1,000ppmの範囲にあるが、極端な場合には40,000ppmまで上昇することもある。⁴

室内CO₂ の一時的な上昇は、通常、人体への大きな脅威とはならない。このような短時間の上昇は、空間を換気するか、高効率のHVAC機械換気・浄化システムを使用するだけで解決できることが多い。

2,000～5,000ppm以上の高濃度では、CO₂ は、長期的な曝露による健康影響だけでなく、注意力や認知力を妨げる短期的な症状を引き起こす可能性がある。

通常：400～1,000ppm
通常の室内CO₂ 濃度は400-1,000ppm前後で推移している。これは、空間が適切に換気され、安定した空気交換が行われていることを意味する。

換気がよく、近くにCO₂ 排出源（工場や交通量の多い高速道路など）にさらされていない換気のよい空間では、一般にCO₂ を発生する。換気が不十分な空間や、主要なCO₂ 排出源に近い空間では、このスケールを這い上がり始める可能性がある。

新しい住宅、学校、オフィスビルは、エネルギー効率を高めるために建物の外壁が堅く設計されているため、高い CO₂ が高くなりやすい。これは、ドアや窓が閉まっていたり、機械換気やろ過技術が不十分な場合に特に起こりやすい。⁵

軽い症状：1,000-2,000 ppm
1,000ppmを超えると、CO₂ は、空気中の酸素をCO2 分子に置き換えるため、顕著な症状を引き起こし始める。⁶

一般的ではあるが、CO₂ による一般的だが軽度の症状には以下が含まれる：

眠気
痞え感
軽い錯乱
見当識障害

適切なCO₂ 換気は、こうした症状だけでなく、他の有害な室内空気汚染物質のレベルも下げるのに役立つ。その結果、一部の議会では、1日平均室内CO₂ 目標値をこの範囲の下限に設定し、一貫した換気を促している。

この流れの中で、カリフォルニア州議会は2020年後半にAB-841を可決した。他の要件として学校の換気とろ過この法案では、室内CO₂ の上限を1,100ppmに設定し、学校に対して室内CO₂ モニターの設置を義務付けた。⁷

中等度の症状：2,000-5,000 ppm
2,000ppmを超えると、CO₂ など、健康や認知に支障をきたす症状を引き起こす可能性がある：

頭痛
眠気
胸のつかえ
心拍数の増加
注意力の低下
集中力の欠如
吐き気

図2はCO₂ の測定値と、室内粒子汚染（緑色）および屋外粒子汚染（黄色）の測定値を示している。

AVP CO2センサー

図2:CO₂ レベルが2,000を超え、屋内のCO₂.出典IQAir AirVisual Pro（エアビジュアル・プロ

高CO₂ が高いことも、この範囲と関連している。シックハウス症候群（SBS）.⁸ SBSとは、適切な換気が行われていない建物の空気の質の低下に伴う様々な症状を指す。換気不足は、CO2やSO2などの室内空気汚染物質の蓄積につながる。₂ のような室内空気汚染物質や、バクテリア、ウイルス、細菌などの汚染物質の蓄積につながる。揮発性有機化合物（VOC）.⁹

換気不足は、CO2や揮発性有機化合物（VOC）などの室内空気汚染物質の蓄積につながる。₂ やバクテリア、ウイルス、揮発性有機化合物（VOC）などの汚染物質の蓄積につながる。

重篤な、あるいは生命を脅かす症状：5,000-40,000 ppm
5,000ppmを超えると、高い室内CO₂ による酸素置換は、顕著で生命を脅かす可能性のある症状を引き起こし、そのリスクを増大させる：

意識喪失
目のかすみ
発汗
震え
高心拍数
窒息
死亡

このような高濃度の暴露では、特に長時間の暴露後、再び通常の呼吸をするのに十分な酸素を確保するために、人工呼吸器や緊急医療処置が必要になる場合がある。¹⁰

米国労働安全衛生局（OSHA）など多くの規制機関は、CO₂ が5,000 ppmを超えないようにするために、厳しい規制値を設定している。¹¹ また、正確なモニタリングのための特定のサンプリング方法も、しばしば強制されている。¹²

ほとんどの規制では、CO₂ を窒息性ガスとして扱い、職場における8時間のCO2 暴露が5,000 ppmを超えることを認めていません。遵守を怠ると、罰金で罰せられる違反となり、CO₂ 暴露が原因で重傷を負ったり死亡したりした場合、罰金や懲役刑に処せられる可能性がある。

CO₂ と大気汚染

室内CO₂ と、粒子状物質（PM）やVOCといった他の一般的な室内空気汚染物質との間には直接的な相関関係はない。

場合によっては、室内CO₂ は、他の室内空気汚染物質とは正反対の挙動を示す場合がある。例えば、汚染された日に窓を開けると、室内CO₂ は減少するが PM10, PM2.5その他屋外の大気汚染物質室内空間を貫通する。

しかし、高濃度のCO₂ の濃度が高くなるような条件は、 PMやVOCの室内濃度を高める可能性がある。換気が不十分な空間やフィルターがない空間では、CO₂ やその他の室内空気汚染物質が危険なレベルまで蓄積され、さまざまな健康被害をもたらす可能性があります。¹³

換気が不十分な空間やフィルターがない空間では、CO₂ と室内発生源からのPMの両方が危険なレベルまで蓄積し、様々な健康被害をもたらす可能性があります。

例えば、共有のオフィススペースや教室では、呼吸によってすぐにCO₂ や感染性呼吸器エアロゾルが高濃度に蓄積される。また、プリンターやコピー機のような一般的な電化製品の使用は、換気やろ過がない場合、長時間空気中に浮遊するPM2.5や超微粒子（UFP）を発生させる可能性がある。

空気感染との関連ウイルスバクテリアカビも、濾過されていない換気されていない空間では発生しやすい。咳、くしゃみ、呼吸、会話から発生する生物汚染物質のエアロゾルは、0.003ミクロンと小さく、空気中に数時間滞留することがある、建物の居住者を感染にさらすにさらすことになる。¹⁴

室内CO₂

CO₂ は気体であり、PM測定に使用される一般的な光散乱レーザーセンサーではモニターできない。

代わりに、CO₂ の数を推定するために赤外（IR）光を使用するセンサーで測定するのが最適である。₂ 分子の数を推定する。

その仕組みは以下の通りである：

周囲の空気がCO₂ センサーは、赤外光源、反射型ガスセル、赤外光検出器から構成される。
IR光がCO₂ 分子に照射される。このCO₂ 分子はこの光の多くを吸収する。
に吸収されなかった残りの光は、CO₂ 分子に吸収されなかった残りの光は、検出器まで通過する。
赤外光検出器は、赤外光源で生成された赤外光の波長と、CO₂ が赤外光を吸収した後に残る波長の変化を計算する。
波長の変化は、CO₂濃度を示す。

単体のCO₂ センサーは、室内のCO₂ の上昇を示し、基本的なCO₂ モニタリングの基本要件を満たす。米国化学会が発表した2021年の研究では、室内CO₂ レベルは、同じ空間における感染性エアロゾルへの曝露の相対的リスクを示すための一つの手段となるかもしれない。¹⁵

しかし、基本的なCO₂ センサーでは、建物居住者の健康を脅かす他の大気汚染物質に関する重要なデータは得られない。

PMとCO₂ を測定する空気品質モニターは、換気とろ過がこれらの汚染物質にどのように影響するかを含め、室内空気品質の最も有用な画像を提供する。

また空気品質モニター PMとCO₂ を測定することで、室内の空気の質について最も有用な情報を得ることができます。換気とろ過換気や濾過がこれらの汚染物質にどのような影響を与えるかを含め、室内空気の質を把握する上で最も有用である。温度と湿度の測定は、大気の状態がPMやCOの室内濃度にどのような影響を与えるかについての理解を深めるのにも役立つ。₂.