深圳耀華學(xué)校環(huán)保社除了經(jīng)常開(kāi)展環(huán)保宣傳活動(dòng)和環(huán)保志願(yuàn)服務(wù)，環(huán)保社的博客上也會(huì)定期更新環(huán)保新聞和各種環(huán)保常識(shí)，環(huán)保社還會(huì)每天監(jiān)測(cè)學(xué)校操場(chǎng)的PM2.5濃度，並在環(huán)保社的微信公眾號(hào)上發(fā)布，以方便學(xué)校同學(xué)及時(shí)了解環(huán)境信息。
最近，以侯凱?為首的耀華環(huán)保社實(shí)驗(yàn)小組研究起了教室的節(jié)能方案，還取得了不小的成果，得到了學(xué)校和社會(huì)的肯定。他們做的《關(guān)於教室照明使用LED燈具的節(jié)能環(huán)保效果與經(jīng)濟(jì)性的實(shí)驗(yàn)研究》在國(guó)家科技部門(mén)主管的國(guó)家學(xué)術(shù)期刊《中國(guó)科技縱橫》雜志上發(fā)表了。據(jù)雜志社的編輯介紹，這本雜志之前罕有發(fā)表中學(xué)生寫(xiě)的研究論文。這項(xiàng)研究也獲得了“我的中國(guó)夢(mèng)——我是未來(lái)小小科學(xué)家”活動(dòng)評(píng)選一等獎(jiǎng)以及“2014我們愛(ài)科學(xué)爭(zhēng)做科學(xué)小達(dá)人”活動(dòng)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
燈泡引發(fā)的奇想
夜靜悄悄的，大地仿佛都睡著了。侯凱?正在家裡燈下聚精會(huì)神地看書(shū)。他似乎忘記了時(shí)間，沉浸在這份寧?kù)o和美好的學(xué)習(xí)中。突然，隻聽(tīng)到“啪——”地一聲響，臺(tái)燈的燈泡炸了。房間裡，頓時(shí)變得一片漆黑。
凱瀛趕緊拿了一隻燈泡來(lái)?yè)Q。剛剛要把壞了的燈泡拿下來(lái)，就聽(tīng)到“哎喲”一聲，凱瀛的手被被燙了一下！燈泡換好了，剛才那一幕，卻還在凱瀛腦海裡閃現(xiàn)。他想，那個(gè)燈泡為什麼那麼燙呢？那燈泡上的熱量真大呀！如果換成一種不發(fā)燙的燈泡避免熱能消耗，而且更加環(huán)保、節(jié)能、耐用，那該多好啊！這個(gè)念頭一閃，傾刻間，讓他興奮不已，睡意全無(wú)了，他在心裡不禁暗暗地叫好。
凱瀛先在網(wǎng)上查閱了大量資料。他了解到，人類(lèi)的照明工具一直在發(fā)展，從古代的蠟燭、油燈，到愛(ài)迪生發(fā)明的白熾燈，再到后來(lái)廣泛使用的熒光燈?，F(xiàn)在，人類(lèi)又發(fā)明出了LED照明。相比傳統(tǒng)的熒光燈，LED照明有著許多優(yōu)點(diǎn)。
首先就是節(jié)能環(huán)保。LED燈具光效高，能夠節(jié)約大量的電，可以減少發(fā)電廠二氧化碳等氣體的排放。第二，安全健康。LED燈不會(huì)發(fā)出紫外線，對(duì)人體無(wú)害﹔採(cǎi)用直流驅(qū)動(dòng)，消除了傳統(tǒng)燈具的頻閃現(xiàn)象，色溫低，顯色指數(shù)高，可以更好地保護(hù)視力。另外，LED燈管不含鉛、汞等有害物質(zhì)，不小心打破了不會(huì)造成重金屬有毒物質(zhì)的擴(kuò)散。再其次，使用壽命長(zhǎng)。一盞LED燈的額定壽命一般是幾萬(wàn)小時(shí)，甚至達(dá)到十萬(wàn)小時(shí)以上，而普通熒光燈則在一萬(wàn)小時(shí)以下。
在了解了LED燈具種種長(zhǎng)處后，節(jié)能LED的家庭改造計(jì)劃開(kāi)始了。凱瀛首先記錄下了家裡在使用LED燈之前的耗電量，然后將家裡的燈泡全部換上了LED節(jié)能燈，並對(duì)耗電量、發(fā)熱量、房間亮度進(jìn)行了簡(jiǎn)單測(cè)試。在換上LED燈具后，家裡的燈光變得更加柔和，房間亮度並沒(méi)有降低，但是家裡的耗電量降低了，燈泡下面也沒(méi)以前那麼熱了?？吹阶约旱母脑煊?jì)劃實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的節(jié)能目標(biāo)，那一刻，凱瀛感受到了成功的喜悅。
實(shí)驗(yàn)小組在行動(dòng)
家裡的節(jié)能LED燈改造計(jì)劃有了初步的成果，凱瀛就想到，如果學(xué)校也能用上LED節(jié)能燈，不是更好嗎？雖然LED照明有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但是人們對(duì)這些優(yōu)點(diǎn)缺乏直觀的感受，加上LED燈比普通熒光燈售價(jià)要高，因此在實(shí)際生活中，人們對(duì)於使用LED燈具還未到大面積普及的地步。
因此，凱瀛找來(lái)了環(huán)保社的一些小伙伴，組成了一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，組織了一些實(shí)驗(yàn)，對(duì)LED照明的節(jié)能環(huán)保效果和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行測(cè)算檢驗(yàn)。
在數(shù)據(jù)採(cǎi)集期間：實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃選擇了一個(gè)完整的學(xué)期，即從2013年9月2日到2014年1月24日，作為數(shù)據(jù)採(cǎi)集期間，共計(jì)21周，扣除周末及節(jié)假日后正常學(xué)習(xí)日為101天。數(shù)據(jù)採(cǎi)集頻率是每月採(cǎi)集一次，時(shí)間為每月最后一天下午下課后的17︰30前后。
開(kāi)動(dòng)腦筋自籌資金
但是實(shí)驗(yàn)需要資金的支持，凱瀛和他的小伙伴省下了平時(shí)的零用錢(qián)用作實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，不向家長(zhǎng)伸手，也不給學(xué)校添麻煩。為了獲得同學(xué)和學(xué)校對(duì)此次實(shí)驗(yàn)的支持，他們利用各種機(jī)會(huì)向人們介紹自己的環(huán)保節(jié)能理念和節(jié)能計(jì)劃，很多老師和同學(xué)被他們感動(dòng)了，紛紛為本次實(shí)驗(yàn)計(jì)劃提供支持和幫助。
“LED燈管：型號(hào)KK-T8-4FW-15，價(jià)格60元/根，18根燈管共計(jì)花費(fèi)1080元﹔電度表：在淘寶網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)，型號(hào)ZJ120-001，2個(gè)電度表共計(jì)花費(fèi)130元。照度儀：在淘寶網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)，型號(hào)AS823，花費(fèi)253元……”這是實(shí)驗(yàn)小組小賬本記下的實(shí)驗(yàn)資金的使用情況，為了買(mǎi)到價(jià)廉物美的實(shí)驗(yàn)用具，凱瀛他們不厭其煩地精挑細(xì)選，貨比三家，從中也大大鍛煉了他們的成本管控觀念，小小年紀(jì)，也學(xué)會(huì)了如何討價(jià)還價(jià)。
在學(xué)校電工的指導(dǎo)下，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)燈具和電度表進(jìn)行了安裝調(diào)試。在此當(dāng)中，孩子們吃了不少的苦。凱瀛之前學(xué)習(xí)的電路知識(shí)，如今正好排上了用場(chǎng)，做起“小電工”來(lái)像模像樣。
少年的節(jié)能建議
實(shí)驗(yàn)小組選擇了兩間用燈時(shí)間基本相同的教室，其中一間教室繼續(xù)使用現(xiàn)有的熒光燈管，另一件教室將熒光燈管替換為L(zhǎng)ED燈管，並確保兩間教室課桌的照度大致相同。使用電度表分別測(cè)量出兩個(gè)教室一段時(shí)期內(nèi)的用電量，從而進(jìn)行計(jì)算、對(duì)比和分析。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)小組克服了很多的困難，比如，為了不影響同學(xué)們的上課，所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等工作，都是在下午下課后的5點(diǎn)半進(jìn)行，別的同學(xué)們放學(xué)后都興高採(cǎi)烈地回家了，凱瀛他們的實(shí)驗(yàn)工作卻開(kāi)始了。有的時(shí)候，為了得到更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，凱瀛經(jīng)常要很晚才能回家，父母為他留的飯菜都涼了。
經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)測(cè)算，實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)取得了科學(xué)而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)：使用LED燈管的A512教室比使用熒光燈管的A412教室1年可以節(jié)約電量744.4度，減少CO2排放715千克（根據(jù)中國(guó)生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)CLCD，生產(chǎn)1度電產(chǎn)生CO2排放約960克）。按深圳市居民用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)0.68元/度計(jì)算，一間LED教室每年可以節(jié)約電費(fèi)506.19元，而將一個(gè)教室的熒光燈管替換為L(zhǎng)ED燈管所需的採(cǎi)購(gòu)費(fèi)用為1080元，這也就意味著隻需要兩年時(shí)間，使用LED燈管所節(jié)省的電費(fèi)就可以收回其採(cǎi)購(gòu)成本。
耀華學(xué)校是一所全日制學(xué)校，位於深圳市福田區(qū)，現(xiàn)有小學(xué)、初中、高中三個(gè)辦學(xué)層次，共67個(gè)教學(xué)班，在校學(xué)生1758人，任課教師164人。學(xué)校共有67個(gè)如A512大小的標(biāo)準(zhǔn)教室，如果全部更換為L(zhǎng)ED燈具，則每年可節(jié)約照明用電量4.99萬(wàn)度﹔減少CO2排放4.79萬(wàn)千克﹔節(jié)約電費(fèi)3.39萬(wàn)元。而且，由於消除了傳統(tǒng)燈具的頻閃現(xiàn)象，對(duì)於中小學(xué)生的視力保護(hù)很有好處。
他們心中還有一個(gè)更大的設(shè)想：根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全國(guó)共有各類(lèi)教室約340萬(wàn)間，如果全部更換為L(zhǎng)ED燈具，則全國(guó)教室每年可節(jié)約照明用電量約24億度（相當(dāng)於一個(gè)大型火電站一年發(fā)電量）﹔減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約100萬(wàn)噸﹔減少CO2排放約230萬(wàn)噸﹔節(jié)約電費(fèi)約16億元。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，環(huán)保社實(shí)驗(yàn)小組寫(xiě)出了《關(guān)於教室照明使用LED燈具的節(jié)能環(huán)保效果與經(jīng)濟(jì)性的實(shí)驗(yàn)研究》，反映了當(dāng)代少年善於思考和勇於創(chuàng)造的精神，以及同學(xué)們對(duì)於節(jié)能環(huán)保方面的有益探索和大膽實(shí)踐。
現(xiàn)在，以侯凱瀛為首的實(shí)驗(yàn)小組首先向耀華學(xué)校建議，在將來(lái)教室的更新改造中，優(yōu)先考慮更換LED燈管，這不僅可以節(jié)能環(huán)保，還可以有效降低學(xué)校運(yùn)轉(zhuǎn)成本，也可以通過(guò)使用節(jié)能設(shè)施向全校同學(xué)宣傳節(jié)能環(huán)保的理念，是一件兼具節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性和教育意義的工作。他們還想向全國(guó)的學(xué)校建議，考慮將教室照明盡早更換為L(zhǎng)ED燈管。
陽(yáng)光少年全面發(fā)展
作為實(shí)驗(yàn)小組的發(fā)起和組織者，今年14歲的侯凱瀛能取得現(xiàn)在的成績(jī)不是偶然的。他的好奇心強(qiáng)、有廣泛的興趣愛(ài)好。他很喜歡閱讀，而且閱讀面廣泛，喜歡閱讀科學(xué)、歷史、人物傳記等方面的書(shū)籍，並經(jīng)常與父母一起討論政治、歷史、科學(xué)等方面的問(wèn)題。
除了閱讀，他還喜歡研究動(dòng)物的生活習(xí)性，飼養(yǎng)過(guò)蠶、魚(yú)等小動(dòng)物，並觀察、記錄和研究他們的生活習(xí)性，尤其對(duì)各類(lèi)螞蟻的生活習(xí)慣、生活環(huán)境和蟻巢結(jié)構(gòu)有深入研究，曾自己設(shè)計(jì)制作蟻巢，成功從蟻后開(kāi)始培養(yǎng)蟻群。
在接受筆者的訪談時(shí)，侯凱瀛笑容燦爛地說(shuō)道：“做這件事的想法很簡(jiǎn)單，我們耀華環(huán)保社的理念就是‘環(huán)保從身邊做起，環(huán)保從現(xiàn)在做起’，所以我和我的同學(xué)們就想結(jié)合日常的實(shí)際生活來(lái)做一些環(huán)保的調(diào)查和研究，一方面能為環(huán)保做一些貢獻(xiàn)，另一方面也能鍛煉我們的自身能力”。
“雖然一個(gè)學(xué)生的力量和能力有限，但是通過(guò)我們的這項(xiàng)研究，我們也想向全社會(huì)倡議，希望每個(gè)人、每個(gè)單位都能對(duì)節(jié)能環(huán)保投入更大的關(guān)注和熱情。希望通過(guò)大家共同的努力，讓水更清、天更藍(lán)，讓地球家園變得更美好！”侯凱瀛表示。
