AIで夜間照明を設計する時代へ：色温度×昆虫×コストを読み解く

建設会社の環境担当者と話していると、「夜間照明は安全第一で、とにかく明るければいいと思っていた」という声をいまだによく聞きます。でも実際には、照明ひとつで昆虫の生態系を壊すリスクもあれば、近隣クレームやコスト増も簡単に招いてしまう。

ここに清水建設が投入してきたのが、夜間工事のLED灯が昆虫に与える影響を評価し、色温度ごとに費用対効果を算出するシミュレーションシステムです。これは単なる“環境配慮ツール”ではなく、発想を一歩進めれば、AIによる照明計画の最適化に直結するテーマです。

この記事では、

• 清水建設の取り組みが示す「色温度×昆虫×コスト」の考え方
• 夜間工事の照明計画にAIをどう組み込めるか
• 生態系・安全・コストを同時に満たす照明マネジメントの設計ポイント

を整理しながら、シリーズ「建設業界のAI導入ガイド：生産性向上と安全管理」の一環として、AI時代の夜間照明設計の実務イメージを描いていきます。

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夜間工事の照明は「明るさ」だけで決めると失敗する

結論から言えば、夜間照明を「ルクス」と「単価」だけで選ぶ時代はもう終わっています。理由はシンプルで、環境負荷と社会的コストが無視できないレベルに達しているからです。

昆虫誘引が引き起こす3つの問題

LED照明、とくに高色温度（青白い光）のものは、従来の水銀灯などに比べて昆虫を強く引き寄せます。これが現場でどんな問題になるかというと、

1. 生態系への影響
   • ダムや河川工事の現場では、水生昆虫が光に集まり捕食関係が崩れる
   • 昆虫が一晩で大量に照明下に集まり、局所的な「トラップ」状態になる
2. 作業効率の低下・安全性の悪化
   • 照明器具や重機の周りに昆虫が群がり、視認性が落ちる
   • 作業員への接触・刺咬により、集中力や安全意識が落ちる
3. 近隣苦情・イメージダウン
   • 昆虫が周辺の住宅や店舗に流れ、苦情や清掃コストを呼ぶ
   • 「環境配慮のない事業者」というレッテルは、公共工事では特に痛手

この3つを無視した「とにかく安くて明るい白色LED」は、短期コストは安く見えても、中長期のリスクコストを積み上げる選択になりかねません。

清水建設の新システムが狙うもの

清水建設は、こうした課題に対して、

• LEDの色温度（青白い光〜暖色の光）
• 気温条件（昆虫の活動が活発になる時期・温度帯）

をパラメータに取り込み、

• 昆虫への影響量
• 照明計画に必要な器具数と設備コスト
• 消費電力とランニングコスト

を即時に比較できるシミュレーション機能を追加しました。ここでポイントなのは、「一般的な白色LED」と「コストは高いが昆虫への影響が小さい暖色LED」を、“感覚”ではなく“数値”で比較できるようにしたことです。

これ自体はまだルールベースのシミュレーションに近いですが、構造はそのままAIによる最適化問題に落とし込める形になっています。

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色温度×気温をどう評価するか：AI視点で見るとこうなる

照明設計をAIで最適化するとき、カギになるのは**評価関数（目的関数）**です。清水建設のシステムは、その評価軸をかなり明確に示してくれています。

1. 色温度による昆虫誘引の差を数値化

一般に、

• 高色温度（5000K〜6500K程度）の白色LED：昆虫誘引が大きい
• 中色温度（4000K前後）の中白色：中程度
• 低色温度（2700K〜3000K程度）の暖色LED：昆虫誘引が小さい

という傾向があります。清水建設は実験室やフィールドでのデータから、これを**「色温度ごとの昆虫影響量」**としてモデル化しています。

AIで扱うなら、ここを例えば次のような形でパラメータ化できます。

• impact_insect(color_temp, temp, season) → 昆虫影響スコア
• スコアは0〜100などの相対値で表現

これにより、AIは**「明るさを確保しながら、影響スコアを何点以下に抑えるか」**という制約付き最適化を行えるようになります。

2. 気温条件を組み込む意味

昆虫の活動は気温と強く連動します。例えば、

• 気温が一定以下の冬季は昆虫の活動が弱く、影響スコアは低い
• 初夏〜初秋の20〜30℃帯では活動がピークに達し、同じ色温度でも影響が大きくなる

清水建設のシステムが気温条件を考慮しているのは、

「同じ色温度・同じ照度でも、季節・気温によってリスクは変わる」

という現場感覚をきちんと数値モデルに落としている、ということです。

AIから見ると、これは**「時間軸と環境条件を組み合わせたダイナミックな照明計画」**を組むための材料になります。

• 夏〜秋：暖色LEDを主体、照度をやや高めに確保
• 冬：白色LEDを使いつつ、電力・コストを抑えた設定

といったシーズン別の最適解を、自動で導き出せるようになります。

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費用対効果をどう設計するか：AIが得意な領域

ここからが AI 導入の本題です。単に「暖色LEDは環境にやさしいから使おう」では、予算が通りません。必要なのは、費用対効果のロジックです。

コストとリスクを一つの指標にまとめる

清水建設のシミュレーションは、

• 初期コスト（器具単価・設置費）
• ランニングコスト（消費電力・電気料金）
• 昆虫影響量（環境リスク）

を同時に算出できるようにしています。ここに、現場視点なら次のような要素も組み込めます。

• 昆虫による清掃・メンテナンス費用
• 近隣クレーム対応にかかる人的コスト
• 生態系配慮を重視する発注者からの評価（次の受注確率）

AIでの工程管理・施工計画最適化ですでに使われている考え方と同じで、「見えにくいコスト」も推計値としてモデルに載せてしまうのがポイントです。

AIにやらせたいのは“組み合わせ探索”

現場レベルでやりたいのは、例えば次のような探索です。

• エリアごとに
  • 色温度（3〜4段階）
  • 照度レベル（数段階）
  • 点灯時間帯（分単位）
• を変えながら、
  • 安全に必要な最小照度を満たしつつ
  • 昆虫影響スコアを閾値以下に抑え
  • 総コスト（機器＋電力＋メンテ＋リスク）を最小化

これを人手で検討すると、組み合わせが爆発します。ところが AI にとっては、まさに得意分野の制約付き最適化問題です。

僕が現場コンサルとして関わるなら、この清水建設のロジックをベースに、

1. 既存の工程管理AIに「照明計画モジュール」を追加
2. BIMやCIMの3Dモデル上で照明位置と照度を可視化
3. シーズン別のシミュレーションパターンを自動生成

という流れに落とし込みます。そうすると、工程管理・安全管理・環境配慮が、ひとつのAIダッシュボードでつながるイメージが現実になります。

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現場がすぐ取り組める「AI時代の照明計画」5ステップ

「AI導入」と聞くとハードルが高そうですが、やるべきことを分解すると、実は段階的に進められます。

ステップ1：現状の照明と問題点を棚卸し

まずはAI以前に、自社現場の実態を把握します。

• 使っている照明器具の種類・色温度・照度
• 昆虫の発生状況（時期・場所・程度）
• 近隣クレームの有無と内容
• 夜間作業時のヒヤリ・ハットや視認性の問題

この情報がないと、AIに学習させるデータも作れません。

ステップ2：色温度別の基本ルールを決める

清水建設の事例をヒントに、シンプルな社内ルールを仮設定します。

• 水辺・自然環境に近い現場：原則、暖色系LEDを使用
• 夏〜秋の高気温期：特に昆虫の多いエリアは暖色＋照度抑えめ
• 都市部・近隣住宅地：昆虫対策とまぶしさ対策をセットで検討

ここまでは、AIがなくても人間の判断で十分に組める部分です。

ステップ3：デジタルで照明計画を管理する

次に、照明情報をデジタルで残す仕組みを作ります。

• BIM/CIMモデルに照明位置・種類・色温度を登録
• 工程管理システムと連携し、「どの期間、どの照明をどの設定で使ったか」を履歴管理

この履歴が、将来AIが学習する訓練データになります。

ステップ4：AIによるパターン評価から始める

いきなり「AIに最適解を出させる」必要はありません。まずは、

• 人間が作った複数パターンの照明計画案をAIに渡す
• AI側で、
  • 昆虫影響スコア（既存モデル＋現場データ）
  • コスト試算
  • 近隣への光害リスク
• を一括評価させ、「どの案がバランスが良いか」をスコア表示

という使い方から入るのが現実的です。

ステップ5：将来は「自動提案」と「自動制御」へ

一定の案件でデータがたまってきたら、次の段階を狙えます。

• 新規案件に対して、AIが初期照明計画案を自動生成
• 天候・気温・時間帯に応じて、
  • 色温度の切り替え
  • 照度の自動調整
  • 点灯・消灯のスケジューリング

を行うスマート照明制御に発展させることも可能です。これは、工場やオフィスで既に一般化しつつある照明制御の発想を、建設現場向けに持ち込むイメージです。

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「環境配慮×安全×生産性」をAIで同時に見る発想を

シリーズ「建設業界のAI導入ガイド：生産性向上と安全管理」では、これまでも画像認識による安全監視や工程管理AIを扱ってきました。夜間照明のテーマは、一見ニッチに見えつつ、実は次のような本質を含んでいます。

AIを入れるなら、環境配慮・安全・生産性を“別々のテーマ”にせず、ひとつの最適化問題として扱ったほうが強い。

清水建設の夜間照明シミュレーションは、その好例です。

• 環境配慮：昆虫への影響を色温度と気温でモデル化
• 安全：必要照度を満たすかを数値的に確認
• 生産性・コスト：器具選定と電力・メンテコストを試算

これらを同じ土俵で比較できるようにした時点で、あとはAIに学習させるだけの状態になっています。

今、この冬のうちにやっておくべきなのは、

• 自社現場の照明データと課題を整理する
• 色温度・照度・気温などを含んだデータ構造を決める
• 既存の工程管理・安全管理システムとどう連携させるかを設計する

といった“AIを呼び込むための下準備”です。

夜間工事の照明を、**「明るさ優先の消耗品」から「AIで最適化するインフラ」**に変えられるかどうか。ここで一歩踏み出した企業が、環境配慮型の公共工事や大型開発で、数年後に確実に差を付けていきます。

あなたの現場では、次の夜間工事から何を変えられそうでしょうか。まずは一本の照明器具の選び方から、AI時代の現場マネジメントを組み立ててみてください。