欠損は季節とともに動く
12月に合わせて設計したシステムは7月には遊休します。年間平均に合わせると最も弱い月に作物が不足します。そのため商業温室の設計は特定の目標月に合わせて行われ、残りの期間は調光や区画の入切で制御系が対応します。
温室栽培の一般的な栽培環境を示すイメージです（特定のお客様の設置写真ではありません）。
このページの技術的焦点
季節ごとのDLI欠損、頂部照明とインターフィルピッチ、構造と湿度
この用途の成り立ち
温室栽培の照明を決める要因
温室はハイブリッドなシステムです。昼光が基本負荷を担い、補光が季節的な不足を埋めます。この一点が、屋内栽培室とは計画手法を根本から変えます。同じ施設でも12月には光制限を受け、6月には自給できるため、台数は面積だけから導くことはできません。
最初に確定すべき数値は透過率です。被覆材の種類、年数、汚れ、構造物による遮光、雨樋、トラス、保温スクリーンはすべて作物に届く光を減らし、その減少は床面全体で一様ではありません。商業温室向けの普及資料では透過率の目安は60–70 %とされており、作物に届く前に屋外資源の3分の1が失われ得ます。この数値は被覆材のデータシートではなく、実際の施設で測定すべきものです（Runkle, Michigan State University Extension）。
2つ目の数値は生育段階ごとの作物の目標DLIです。多くの観賞作物では最小目標として10–12 mol/m²/dayが一般的で、野菜作物では通常それより高くなります（Runkle, Michigan State University Extension）。月別の自然DLIと目標の両方が分かれば、欠損は算術で求まります。そして補光がそもそも必要か、どの月に運転すべきか、1日何時間動かす価値があるかが決まります。
用途別の課題
温室栽培の照明設計が難しい理由
実際の運用で、照明設計の成否を分ける制約は次のとおりです。
透過損失は構造的で、見た目の問題ではない
被覆材の曇り、結露膜、吊り鉢、灌漑ブーム、保温スクリーンはすべて、群落面に届く前に光を遮ります。カタログ値ではなく実際の施設で透過率を測り、スクリーン設置後には再測定します。
頂部照明は下層に届かない
背の高い果菜類では、上部群落が光の大部分を遮ります。インターフィルピッチ器具は、着果と品質が決まる中・下層の光量を上げます。頂部照明だけに頼ると、下部を満たすために上部を過照明することになります。
湿度・結露・薬剤
温室内は高湿度、冷たい表面の結露、硫黄蒸散、日常的な薬剤散布が重なります。器具とドライバーには耐食筐体と、実際の洗浄・噴霧体制に合うIP等級が必要で、乾燥室向けの等級では足りません。
構造と電気容量
HPSからLEDへの更新は、点荷重、ハンガー位置、回路設計を変えます。LED器具は一般に軽量ですが、分布と制御の構成が異なり、既存の電磁接触器による入切では調光やDLI制御に対応できないことがあります。
光害と条例
地域によっては上方への光放射、夜間運転、敷地外への光漏れが制限されます。遮蔽・シールド・スケジュール管理が求められることがあり、器具選定と達成可能な明期の両方に影響します。
照明要件
温室栽培の照明要件の決め方
各パラメータは作物・施設・運用実務から導きます。1 m²あたりのワット数という一般則から導くことはありません。
| パラメータ | 設計目標 | 重要な理由 |
|---|---|---|
| 月別の自然DLI | 対象サイトについて実測またはモデル化し、被覆材の透過率で補正する | 設置容量を決めるのは作物目標単独ではなく欠損です。 |
| 作物の目標DLI | 生育段階ごと。果菜類は一般に20–30 mol/m²/day、葉物は12–17 | 各生産段階で、欠損のどこまでを埋める価値があるかが決まります。公表されている温室向け資料では、レタスは最小12–14 mol/m²/day、つる性作物は最低15、できれば20超が示されています（Runkle, Michigan State University Extension）。 |
| 補光PPFD | 欠損と計画点灯時間から算定：PPFD = 欠損 ÷（時間 × 0.0036） | 1日の光子の不足分を、器具が自然光量に上乗せすべき強度に変換します。高光量野菜では125–175 µmol/m²/sが典型的な補光強度で、北西欧のトマト温室では約200 µmol/m²/sまで上がります（Runkle, Michigan State University Extension）。 |
| 点灯時間 | 通常は自然日長と調整する。夏の長日には補光が少なくて済む | 昼光がすでに目標を満たしているのに補光を動かすのは純粋な浪費です。普及資料の指針は、夜間と曇天時に点灯し、日積算光量がおよそ10–12 mol/m²/dayを超えたら消灯するというものです（Runkle, Michigan State University Extension）。 |
| 床面の均一性 | 照明区画で最小値÷平均値が約0.8。作物領域の外側でのみ低い値を許容する | 温室の床は不均一で、構造物の影が恒久的な低光量域を作ります。 |
| IP等級と耐食性 | 噴霧や洗浄のある湿潤施設ではIP65以上 | 結露と薬剤は乾燥室向け器具の寿命を大幅に縮めます。 |
| 制御の統合 | 可能であれば気候コンピュータと連携したDLIベースの調光 | 補光は固定時刻ではなく、測定された光に反応すべきです。 |
参照データ
設計用の比較表
学術文献と園芸照明規格からの参照値です。お客様自身の試験の出発点であり、結果を保証するものではありません。
| 作物 | 目標DLI（mol/m²/day） | 一般的な補光PPFD | 戦略上の注意 |
|---|---|---|---|
| トマト（つる性） | 20 – 30 | 125 – 200 µmol/m²/s | 背の高い作物では頂部照明＋インターフィルピッチ。CO₂と湿度管理と連携する |
| キュウリ | 20 – 30 | 125 – 200 µmol/m²/s | 群落の展開が速い。高PPFD下での上部群落の温度を確認する |
| ピーマン | 18 – 25 | 100 – 175 µmol/m²/s | 中程度の光量への耐性が高い。最も弱い月だけを見て過大設計しない |
| イチゴ | 15 – 25 | 75 – 150 µmol/m²/s | 日長と品種が相互作用する。ピーク強度より日長延長の方が有効なことが多い |
| 葉物野菜・レタス | 12 – 17 | 80 – 150 µmol/m²/s | サイクルが短い。生長の最大化より出荷の安定化のために補光を使うことが多い |
| ハーブ・移植苗 | 12 – 20 | 75 – 150 µmol/m²/s | ピークPPFDよりトレイの均一性が重要。側壁際の列に注意する |
補光強度は高光量野菜に関する公表資料に従っています。典型的には125–175 µmol/m²/s、北西欧のトマト生産では約200 µmol/m²/sです（Runkle, Michigan State University Extension）。DLI目標は同じ普及資料とFaust & Logan（2018）の全国DLIマップに基づきます。冬季の欠損は緯度・被覆材・スクリーンによって変わるため、台数を決める前に自サイトで計算してください。
| 要素 | 頂部照明 | インターフィルピッチ照明 | 計画上の帰結 |
|---|---|---|---|
| 主な役割 | 床面全体のDLIを引き上げる | 群落内部の光量を引き上げる | 頂部照明が線量を、インターフィルピッチが分布を決める |
| 適する場面 | 低い作物、若い植物、均一なベンチ | 背の高い果菜類、密な群落、多段雨樋 | 習慣ではなく作物の構造に合わせる |
| 施工 | トラスからのハンガー、高い取り付け | 列の間に作物高さで吊る | 列間隔とトロリー動線がレイアウトを制約する |
| 保守 | 通路やキャットウォークから手が届く | 作物との接触や薬剤に晒されやすい | より高いIP等級と機械的保護が必要 |
| 制御 | 気候コンピュータによる区画調光 | 多くの場合、別区画で点灯時間は短い | 回路とチャンネルを分けて計画する |
| リスク | 下部に届かせようとして上部を過照明する | 列が狭すぎると相互遮蔽が起きる | 1点ではなく垂直PPFDプロファイルで検証する |
背の高い作物では、どちらも他方を置き換えるものではありません。適切な配分は群落高、作物の構造、下層をどこまで生産的に保つ必要があるかで決まります。
照明システムの設計
設計の手順
順序が重要です。まずレイアウトと目標値、次に台数、最後に検証と制御です。
- 1
施設の実際の透過率を確定する
晴天日に、群落面高さで、複数位置の内外の光を測ります。空の施設ではなく、生産期間中に設置されているスクリーンと構造物を前提に補正します。普及資料が勧めるのも同じ方法です。外側でセンサーを読み、直後に内側で読み、その比を透過率とします。
- 2
月別の自然DLIプロファイルを作る
サイトの日射データと実測透過率を組み合わせて、各月の自然DLIを求めます。作物目標と比較し、どの月に欠損があり、それがどれくらい大きいかを確認します。
- 3
設計月と埋める欠損を決める
システムが満たすべき月（多くの場合、主作期で最も弱い月）と、欠損のどこまでを経済的に埋めるかを決めます。部分的な解消も、意図的な選択であれば妥当な経営判断です。
- 4
欠損を補光PPFDと時間に変換する
欠損を点灯時間と0.0036で割ると、追加すべきPPFDが求まります。時間を長くすると必要な強度は下がりますが、自然光との重なりが増えるため、両者は同時に最適化します。
- 5
頂部とインターフィルピッチの配分を決める
背の高い作物では、設置容量の一部を作物高さのインターフィルピッチ器具に配分します。垂直PPFDプロファイルで検証し、下層が届かない光を当てにしていないことを確認します。
- 6
構造・電力・制御を確認する
ハンガー位置と点荷重、回路容量、そして気候コンピュータがDLIによる調光に対応するのか時刻による入切だけなのかを確認します。制御能力が、設計が実際に天候に追従できるかどうかを決めます。
計算例
トマト温室で12月のDLI欠損を埋める
例示計算 — 前提は下記のとおりで、お客様のデータではありません
前提条件
- トマトの目標DLI：22 mol/m²/day — この例の計画前提
- 12月の自然DLI（スクリーン設置状態で群落面高さにて実測）：8 mol/m²/day — 例示値であり、実サイトの測定値ではない
- 補光の計画点灯時間帯：16 h
- 配分余裕（群落面への供給 ÷ 器具出力）：0.85
- 器具の前提：400 W入力で1,000 µmol/sの頂部照明（2.5 µmol/J） — 器具クラスでありカタログ型番ではない
- 照明面積：1,000 m²
| 手順 | 計算 | 結果 |
|---|---|---|
| 自然光数値の整合性確認 | 8 ÷ 0.70 と 8 ÷ 0.60 | 室内8 mol/m²/dayは、商業温室で一般的な透過率60–70 %なら屋外約11–13 mol/m²/dayに相当する。実測した屋外値がこの帯から大きく外れるなら、どちらかの測定が誤っている |
| 埋めるべき欠損 | 22 − 8 | 14 mol/m²/day |
| 必要な補光PPFD | 14 ÷ (16 × 0.0036) | 群落面で約243 µmol/m²/s |
| 配分余裕を含めた設置PPFD | 243 ÷ 0.85 | 器具出力として約286 µmol/m²/s |
| 1,000 m²あたりの台数 | 286 × 1,000 ÷ 1,000 µmol/s | 286台。その後、垂木間隔と構造物の影に対して再確認する |
| 設置負荷と電力密度 | 286 × 400 W ÷ 1,000 m² | 114.4 kWの設置、すなわち照明面積あたり114 W/m² |
| 冬季1日あたりのエネルギー | 114.4 kW × 16 h | 全出力で約1,830 kWh/day — 回収計算はこの数値から始める必要がある |
結果を支配する前提は2つ、自然DLIと点灯時間帯です。同じ14 mol/m²/dayを16時間ではなく12時間で埋めると、必要PPFDは約324 µmol/m²/sに上がり台数も増えます。1日のエネルギーは同程度の範囲に留まりますが、負荷プロファイルは変わります。実測した透過率、目標月、器具PPFで再計算してください。なお、これは欠損1か月分の光子予算であり、照明レイアウトではありません。
3つの異なる数値
この計算が意味すること、意味しないこと
上記は初期見積もりです。照明レイアウトでも、実測されたPPFDでもありません。この3つの水準を分けておくことが、光子の予算を実現性能として提示してしまうことを防ぎます。
レベル 1
初期見積もり
月別DLI欠損 ÷ 点灯時間 ÷ 配分余裕を、台数と設置負荷に換算したもの。
2つの仮定入力（自然DLIと時間）に基づく算術です。予算化や供給元提案の比較には有効ですが、作物がどう育つかという主張としては無効です。
レベル 2
照明レイアウト設計
垂木・トラス位置、ハンガー位置、スクリーンや雨樋の障害物を踏まえた、群落面高さの予測PPFDグリッドと作物を通る垂直プロファイル。
取り付け高さ、グリッド解像度、最小値÷平均値を明記し、構造物の影の影響も含めた設計成果物。
レベル 3
検証済みPPFD性能
晴天日に測定した内外透過率、設置済みレイアウト下で群落グリッド測定したPPFD、生産1か月分のDLIロガー推移。
測定データのみです。頭高さでの1点測定は、温室照明システムの検証にはなりません。
器具の選定
この用途に合う器具タイプ
当社が製造する6カテゴリから選びます。適切な組み合わせは、吊り下げ高さ・群落構造・制御要件によって決まります。
温室用頂部照明
床面全体への基本DLI補完
温室向けの防塵防水性能と耐食筐体を備えた高所取り付け器具で、ピークではなく月別欠損に合わせて選びます。
インターフィルピッチバー
背の高い作物の内部光量の引き上げ
列の間に吊る細いバーは、上部群落が入射放射の大半を吸収した後の位置に光を追加し、下段の果実の肥大を助けます。
雨樋・ベンチ向け折りたたみバー器具
ベンチ、雨樋、育苗エリアの柔軟なゾーニング
移動・再構成できる器具は、季節ごとに照明面積が変わる多品目温室に向きます。
具体的な製品
温室栽培向けの照明器具
記載したパラメータは各製品ページで確認済みです。出典で確認できない数値はここには記載しません。
温室用トップ植物育成灯シリーズ – 400W / 800W / 1200W
- 消費電力:
- 400W/800W/1200W
- PPF:
- 3960 µmol/s (1200W model only)
- PPE:
- 3.3 µmol/J (1200W model only)
400 W / 800 W / 1200 Wのトップ照明。1〜3台構成、コントローラー付属、1200 W時に3960 µmol/s。
製品ページを開く
温室用トップ植物育成灯シリーズ – 250W / 320W
- 消費電力:
- 250W/320W
- PPE:
- 3.0 µmol/J
250 W / 320 Wのトップ照明。成形筐体1200 mm、218ダイオード、IP65、CE。
製品ページを開く
150W インターキャノピー・アンダーキャノピー植物育成灯
- 消費電力:
- 150W
- PPF:
- 450 µmol/s
- PPE:
- 3.0 µmol/J
- 調光:
- knob dimmer / manual controller
150 Wのインターフィルピッチバー。3方向放射、1156 mm、18,000 lm、IP65、ロープまたはブラケット吊り。
製品ページを開くOEM・ODM
ブランド・輸入業者向けの技術支援
仕様に基づいて製造し、製造した内容を文書化し、プライベートブランド向けに認証と包装を支援します。
- 作物と設計月に合わせたスペクトル・ワット数の構成
- 湿潤施設向けに指定した耐食筐体とドライバー保護
- 一般的な温室気候コンピュータと互換性のある制御インターフェース
- 販売先市場向けの認証文書。参照番号は該当型式に紐付け
- 全棟発注前に1区画で照明試験を行うためのサンプル器具
よくある失敗
後から大きなコストになる設計ミス
いずれも設置後に、配線が済み、回路が動き始めてから表面化します。
| 失敗 | 代替案 |
|---|---|
| 屋内の台数計算を温室に流用する | 月別の自然DLIとそこから導かれる欠損から始めます。温室はすでに光を無償で受け取っており、欠損は月ごとに変わります。 |
| カタログの透過率を設置後の透過率とみなす | スクリーンと構造物を設置した状態で、晴天日に内外を測定し、その実測値を適用します。 |
| 昼光がすでに目標を満たしているのに補光を動かす | DLIベースの制御、最低でも光センサーを使います。固定時刻の運転は晴天の週にエネルギーを浪費します。 |
| 背の高い果菜類で頂部照明だけを設計する | 垂直PPFDプロファイルを確認し、下層が光不足の箇所にはインターフィルピッチ器具へ容量を配分します。 |
| 噴霧のある施設で乾燥室向けIP等級を指定する | IP等級と筐体材料を、実際の湿度・結露・洗浄体制に合わせ、ドライバー筐体は別途確認します。 |
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このページの技術的数値はすべて、以下の出典のいずれかに遡ることができます。各項目には出版物、著者または発行機関と年、解決可能なリンク、そしてこのページでその出典が裏づける具体的な記述を示します。機関名だけでは根拠になりません。また、メーカーの販促資料を独立した研究として引用することはありません。 すべてのリンクは2026年10月19日時点で有効であることを確認しました。
- 1How Much Supplemental Lighting Do You Need?
Runkle E., Michigan State University Extension / Greenhouse Product News
このページで裏づける内容：商業温室の透過率60–70 %という範囲、内外の測定方法、そしてDLI欠損と点灯時間から必要な補光強度へ換算する手順。
- 2Maximizing the Benefits of Supplemental Lighting
Runkle E., Greenhouse Product News, January 2018 (Michigan State University Extension)
このページで裏づける内容：観賞作物におけるDLI最小目標10–12 mol/m²/day、夜間と曇天時に点灯するという原則、日積算光量がその帯を超えたら消灯するというしきい値。
- 3Lighting Greenhouse Vegetables
Runkle E., Michigan State University Extension Floriculture Team
このページで裏づける内容：表に示した作物目標：レタスは最小12–14 mol/m²/day、つる性作物は最低15、できれば20超、補光強度は125–175 µmol/m²/s、北西欧のトマト栽培では約200 µmol/m²/sまで上がるという値。
- 4Daily Light Integral: A Research Review and High-resolution Maps of the United States
Faust J.E. & Logan J., HortScience 53(9): 1250–1257 (2018)
このページで裏づける内容：欠損月を特定するために使う月別自然DLIプロファイルと、冬季の欠損が緯度に依存するという記述の背景にある地域差。
- 5ANSI/ASABE S640 — Quantities and Units of Electromagnetic Radiation for Plants
American Society of Agricultural and Biological Engineers, standard S640 JUL2017 (reaffirmed 2022)
このページで裏づける内容：欠損の換算に使う単位：DLIはmol/m²/day、PPFDはµmol/m²/s、そして指定した時間数で両者を結ぶ0.0036という係数。
出典が公開されていることを確認できなかった場合、その出典が裏づけるはずだった記述は、引用を付さずにより確度の低い記述として書いています。設計レンジはお客様自身の試験の出発点であり、性能を保証するものではありません。本ページの数値はいずれも見積もりではありません。
用途別の質問
温室栽培に関する質問
この用途に固有の詳細な質問に、直接的な回答と解説を付けています。
冬にトマト温室はどれだけ補光が必要ですか？
固定値ではなく欠損から算定します。作物目標が22 mol/m²/dayで、12月に群落面で8しか得られないなら、差は14 mol/m²/dayです。これを16時間で賄うと群落面で約243 µmol/m²/sになります。高緯度、古い被覆材、閉じたスクリーンのサイトではさらに必要です。
温室の補光は頂部照明とインターフィルピッチのどちらにすべきですか？
背の高い作物では両方です。頂部照明は床面全体のDLIを上げて1日の線量を決め、インターフィルピッチバーは上部葉がすでに放射の大半を受けた中・下層の光量を上げます。低い作物や若い植物は通常、頂部照明だけで足ります。
DLIを満たすために終夜点灯してもよいですか？
暗期に点灯すると明期が変わり、日長感応性作物の開花に影響し、光害規制と衝突することがあります。多くのプログラムは自然日長の前後に日長を延長するか、昼光が短い時間帯に補光します。作物の反応と地域の規則の両方を確認してください。
温室のLED照明は屋内器具より高いIP等級が必要ですか？
一般には必要です。噴霧、頭上灌漑、結露、日常的な散布がある施設ではIP65以上と、耐食筐体・保護されたドライバーが求められます。乾燥室向けのIP54器具は当初は動いても、湿潤施設では早く故障します。
構造を変えずにHPSからLEDへ更新できますか？
LED器具は軽量なので概ね可能ですが、ハンガー位置、点荷重、回路構成、制御構成のすべてを確認する必要があります。分布も変わるため、位置ごとの1対1交換では意図したPPFDにならないことがあります。更新は旧器具の位置ではなくPPFDグリッドから計画します。
補光が回収できるかはどう判断しますか？
年間の照明エネルギーと設備コストを、欠損が制限していた増産分または早期出荷分の価値と比較します。計算には料金体系、月別点灯時間、自社試験の作物反応データが必要です。作物や市場をまたいで通用する一律の百分比はありません。
光害対策のシールドは必要ですか？
地域の条例と隣接地の用途によります。上方放射、夜間運転、敷地外への漏れを制限する地域もあり、シールド・遮蔽・スケジュール制限が求められることがあります。レイアウトと明期を確定する前に、地域の要件を確認してください。
温室栽培の照明を計画していますか？
栽培面積、作物と生育段階、目標PPFDまたはDLI、天井高または段間距離、販売市場の要件をお知らせください。器具の提案、配置の目安、評価に必要な資料をご返信します。