甲種3類/乙種3類

【甲種3類】ガス量・薬剤量の計算攻略|4ステップで必要量と容器本数を確実に求める方法

甲3の薬剤量計算は「4ステップ」で攻略できる

結論から言います。

甲種3類で出題される薬剤量の計算は、次の4ステップを順番にこなすだけです。

薬剤量計算の4ステップ
Step 1 防護区画の体積を求める
Step 2 基本薬剤量を求める
Step 3 開口部の補正を加算する
Step 4 貯蔵容器の本数を求める

各ステップで使う公式はシンプルなかけ算・わり算だけです。この記事では公式→解き方→練習問題の流れで、1ステップずつ攻略していきます。

制度や設備の概要については「ガス系消火設備の全体像と消火原理」「ガス系消火設備の設置義務と技術基準」で詳しく解説しています。

Step 1:防護区画の体積を求める

使う公式

体積の公式

V = 長さ × 幅 × 高さ [m³]

防護区画の壁・床・天井で囲まれた空間の体積を求める
梁やダクトなどで凹んだ部分は除外しない(安全側に大きく計算)

現場でのイメージ

ガス系消火設備は、部屋全体に消火剤(CO₂やハロンガスなど)を充満させて火を消す仕組みです。つまり、部屋が広ければ広いほど、必要な消火剤の量も増えます。

サーバールームを想像してみてください。サーバーラックが並んでいても、ガスは部屋の隅々まで行き渡る必要があります。だから体積計算は「部屋の外形寸法」で行い、ラックなどの中身は引きません。

練習問題①

【問題】幅8m × 奥行10m × 天井高3.5mのサーバールームを防護区画とする。防護区画の体積は何m³か。

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正解:280 m³

V = 8 × 10 × 3.5 = 280 m³

室内にサーバーラックが何台あっても、体積計算には影響しません。部屋の外形で計算します。

Step 2:基本薬剤量を求める

使う公式

基本薬剤量の公式

W = V × 薬剤量原単位 [kg]

V:防護区画の体積 [m³]
薬剤量原単位:消火剤1m³あたりの必要量 [kg/m³]
(防護対象物の種類・消火剤の種類によって異なる)

薬剤量原単位の考え方

薬剤量原単位は「1m³の空間を消火するのに何kgの消火剤が必要か」を表す数値です。この値は試験問題で条件として与えられるので暗記は不要ですが、次のような傾向があることを知っておくと有利です。

  • 消火剤の種類によって異なる:CO₂は比較的多め、ハロゲン化物は少なめ
  • 防護対象物によって異なる:油火災と電気火災では必要濃度が違う
  • 表面火災より深部火災のほうが多い:奥深くまで燃えている火は消しにくい

練習問題②

【問題】防護区画の体積が280m³のサーバールームに、二酸化炭素消火設備を全域放出方式で設置する。薬剤量原単位が1.2 kg/m³と指定されているとき、基本薬剤量は何kgか。

解答を見る

正解:336 kg

W = V × 薬剤量原単位 = 280 × 1.2 = 336 kg

Step 3:開口部の補正を加算する

使う公式

開口部補正の公式

Wtotal = W + W開口部

W:基本薬剤量 [kg]
W開口部 = 開口部面積 × 開口部補正量 [kg]
開口部補正量:1m²あたりの追加薬剤量 [kg/m²]

なぜ開口部補正が必要なのか

ガス消火設備は部屋を密閉してガスを充満させますが、防護区画に窓やダクト開口があると、そこからガスが漏れてしまいます。漏れた分を補うために、開口部の面積に応じて薬剤を追加するのが開口部補正です。

ただし、ガス放出と同時に自動的に閉鎖する開口部(ダンパーや防火シャッター等)は、補正の対象外となります。「閉じないまま残る開口部」だけが対象です。

練習問題③

【問題】練習問題②のサーバールーム(基本薬剤量336kg)に、自動閉鎖しない開口部が1.5m²ある。開口部補正量が10 kg/m²のとき、必要薬剤量の合計は何kgか。

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正解:351 kg

Step 1:開口部補正量を求める
W開口部 = 1.5 × 10 = 15 kg

Step 2:合計する
Wtotal = 336 + 15 = 351 kg

自動閉鎖する開口部(ダンパー等)は補正対象外です。問題文で「自動閉鎖しない開口部」と指定されている面積だけで計算します。

Step 4:貯蔵容器の本数を求める

使う公式

貯蔵容器本数の公式

本数 = Wtotal ÷ 1本あたりの充填量 (端数切り上げ)

Wtotal:必要薬剤量の合計 [kg]
充填量:貯蔵容器1本に入っている消火剤の量 [kg/本]
端数が出たら必ず切り上げ(薬剤が足りないと消火できない)

現場でのイメージ

ガス消火設備の貯蔵容器は、ボンベ置き場(貯蔵容器室)に整然と並んでいます。CO₂の高圧式なら1本あたり約45kgの液化炭酸ガスが入っています。必要量が351kgなら何本必要か――これが最終ステップの計算です。

ポイントは端数の切り上げ。7.8本必要なら8本。薬剤が0.2本分足りないだけで消火に失敗するかもしれないので、必ず切り上げます。

練習問題④

【問題】必要薬剤量が351kgである。CO₂貯蔵容器の1本あたりの充填量が45kgのとき、必要な容器数は何本か。

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正解:8本

351 ÷ 45 = 7.8 → 切り上げて8本

7本では 45 × 7 = 315kg しか確保できず、36kg不足します。安全側に切り上げて8本が正解です。

総合問題 ― 4ステップ通しで解く

実際の試験では、4ステップを一気に問う問題が出ることがあります。

練習問題⑤

【問題】以下の条件で、必要な二酸化炭素貯蔵容器の本数を求めよ。

  • 防護区画:幅6m × 奥行8m × 天井高4m
  • 薬剤量原単位:1.0 kg/m³
  • 自動閉鎖しない開口部面積:2.0m²
  • 開口部補正量:10 kg/m²
  • 貯蔵容器1本あたりの充填量:45 kg
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正解:5本

Step 1:体積
V = 6 × 8 × 4 = 192 m³

Step 2:基本薬剤量
W = 192 × 1.0 = 192 kg

Step 3:開口部補正
W開口部 = 2.0 × 10 = 20 kg
Wtotal = 192 + 20 = 212 kg

Step 4:容器本数
212 ÷ 45 = 4.71… → 切り上げて5本

粉末消火設備の薬剤量計算

粉末消火設備の全域放出方式でも、計算の流れは同じ4ステップです。違うのは薬剤量原単位の値だけです。粉末はガスではなく粉を撒くので、必要量の求め方が異なります。

練習問題⑥

【問題】以下の条件で、必要な粉末消火剤の量を求めよ。

  • 防護区画:幅5m × 奥行6m × 天井高3m
  • 薬剤量原単位:0.6 kg/m³
  • 開口部補正は不要とする
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正解:54 kg

V = 5 × 6 × 3 = 90 m³
W = 90 × 0.6 = 54 kg

粉末でもCO₂でもハロゲンでも、計算の流れ(体積 × 原単位 + 開口部補正)は変わりません。

公式クイックリファレンス(早見表)

ステップ 公式
① 体積 V = 長さ × 幅 × 高さ
② 基本薬剤量 W = V × 薬剤量原単位
③ 開口部補正 Wtotal = W + 開口部面積 × 補正量
④ 容器本数 本数 = Wtotal ÷ 充填量(切り上げ)

理解度チェック

Q1. 体積

幅10m × 奥行12m × 天井高3mの防護区画の体積はどれか。

(1)300 m³ (2)330 m³ (3)360 m³ (4)396 m³

解答を見る

正解:(3)360 m³

V = 10 × 12 × 3 = 360 m³

Q2. 薬剤量

体積200m³の防護区画に、薬剤量原単位1.5 kg/m³でガス消火設備を設置する。基本薬剤量はどれか。

(1)200 kg (2)250 kg (3)300 kg (4)350 kg

解答を見る

正解:(3)300 kg

W = 200 × 1.5 = 300 kg

Q3. 開口部補正

基本薬剤量240kgの防護区画に、自動閉鎖しない開口部が3m²ある。開口部補正量が10 kg/m²のとき、必要薬剤量の合計はどれか。

(1)243 kg (2)250 kg (3)270 kg (4)340 kg

解答を見る

正解:(3)270 kg

W開口部 = 3 × 10 = 30 kg
Wtotal = 240 + 30 = 270 kg

Q4. 容器本数

必要薬剤量が270kg、貯蔵容器1本あたりの充填量が45kgのとき、必要な容器数はどれか。

(1)5本 (2)6本 (3)7本 (4)8本

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正解:(2)6本

270 ÷ 45 = 6.0 → ちょうど割り切れるので6本

割り切れる場合はそのまま。端数が出たときだけ切り上げます。

まとめ

甲種3類のガス量・薬剤量計算は、次の4ステップに集約できます。

  • Step 1 体積:長さ × 幅 × 高さで防護区画の体積を求める
  • Step 2 基本薬剤量:体積 × 薬剤量原単位(問題文で指定される)
  • Step 3 開口部補正:自動閉鎖しない開口部の面積 × 補正量を加算
  • Step 4 容器本数:合計薬剤量 ÷ 1本の充填量(端数切り上げ)

計算自体はかけ算とわり算だけなので、ステップを飛ばさず順番に処理することが最大のコツです。開口部補正の加算忘れ、容器本数の切り上げ忘れが典型的なミスなので、特に注意しましょう。

ガス系消火設備の理論や設備の詳細は、以下の記事もあわせてどうぞ。

甲種3類の学習ロードマップ

全7テーマを効率よく攻略する順番をまとめています

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