機場周邊居民對飛機噪聲反應(yīng)的主觀煩惱度研究

尹建坤　田瑞麗　李洪波　劉孝峰　趙仁興

摘要：結(jié)合國外對飛機煩惱度的研究，提出了對飛機噪聲和煩惱度反應(yīng)關(guān)系的調(diào)查方法。通過幾個有代表性機場煩惱度調(diào)查的人數(shù)和聲級范圍的比較，給出了高煩惱率的計算方法，并分析了高煩惱率和聲級相關(guān)分析。并給出了數(shù)字化等級量表的高煩惱率統(tǒng)計分析方法和文字性描述等級量表的高煩惱率統(tǒng)計分析方法。通過對幾個機場煩惱度調(diào)查，給出了不同機場周圍人群對飛機噪聲反應(yīng)的比較。經(jīng)過國內(nèi)外煩惱度調(diào)查結(jié)果的曲線比較，給出了應(yīng)該選取的評價量。并通過主觀煩惱度閾值的計算得到了高煩惱率統(tǒng)計數(shù)值，提出了我國飛機噪聲評價標準的建議。

關(guān)鍵詞：飛機噪聲；煩惱度；調(diào)查方法

中圖分類號：X593文獻標識碼：A文章編號：1674—9944（2014）09—0218—05

1引言

為滿足《機場周圍飛機噪聲環(huán)境標準》（GB9660-88）修訂的需要，標準修訂組在廣泛調(diào)查了國內(nèi)外有關(guān)機場飛機噪聲煩惱度研究成果的基礎(chǔ)上，通過2010年-2011年對首都國際機場、深圳國際機場、石家莊國際機場、寧波國際機場周圍人群對機場飛機噪聲反應(yīng)的主觀煩惱度進行了調(diào)查、統(tǒng)計和分析。

國際上各國都進行了大量的交通噪聲與人們主觀煩惱度關(guān)系之間的研究，1998年Miedema[1]匯總了世界范圍內(nèi)的主觀煩惱度調(diào)查數(shù)據(jù)，圖1給出了不同交通噪聲源的Ldn和高煩惱率（%HA）的統(tǒng)計結(jié)果。

歐盟委員會[2]于2002年公布了噪聲專家網(wǎng)絡(luò)“噪聲暴露劑量與影響”工作組（WG2）的研究報告，見表1。

該關(guān)系式已經(jīng)被美國聯(lián)邦噪聲聯(lián)合委員會（FICON-U.S.Federal Interagency Committee on Noise）用于機場噪聲影響分析。按該關(guān)系式在在歐盟，HYENA研究小組[4]對一直生活在歐洲6個主要機場（倫敦的希思羅機場、柏林Tegel機場、荷蘭的阿姆斯特丹機場、斯德哥爾摩阿蘭達機場，米蘭機場、雅典韋尼澤洛斯機場）附近至少5年，年齡45至70歲之間的4861人（男2404人、女2467人），按“不太煩惱（LA%）”，“煩惱（A%）”和“非常煩惱（HA%）”進行了調(diào)查，得出了煩惱百分比的綜合曲線。結(jié)果見圖2和圖3。

HYENA白天煩惱的數(shù)據(jù)顯示，在2004年左右中年受試者相同的高煩惱人數(shù)，聲級要比相應(yīng)的歐盟曲線低7dB（A）。在飛機的噪聲水平Lden= 40～60dB（A）之間，和歐盟曲線相比，反應(yīng)睡眠不安的差異更大。

2機場飛機噪聲-煩惱度反應(yīng)關(guān)系的調(diào)查方法

2.1調(diào)查機場概況

為保證調(diào)查結(jié)果具有代表性，標準修訂組選擇北方機場-首都機場（城市）、石家莊機場（農(nóng)村）、南方機場-深圳機場（城市）、寧波機場（農(nóng)村）為代表性機場。4個機場的基本情況見表2。

2.2各煩惱度調(diào)查點位置及飛機噪聲確定

各煩惱度調(diào)查點均利用GPS定位，WECPNL、Ldn則是利用經(jīng)過實測結(jié)果驗證的，已確定的INM7.0b計算參數(shù)，按表1中的日飛行架次和調(diào)查點的坐標，通過計算求得。為保證調(diào)查點的聲級和主觀煩惱度反應(yīng)相對應(yīng)，每個調(diào)查點在測試坐標周圍調(diào)查的人數(shù)為10～20人。

2.3煩惱度調(diào)查方法

煩惱度調(diào)查參照《聲學 應(yīng)用社會調(diào)查和社會聲學調(diào)查評價噪聲煩惱度》中的問卷調(diào)查方法進行，由調(diào)查者一對一進行調(diào)查，并由受調(diào)查者自行填寫問卷。

本調(diào)查中飛機噪聲引起的煩惱度，按二種方式進行描述，一種為文字描述性等級量表，即將對飛機噪聲煩惱度的反應(yīng)劃分為“一點沒有、輕微、一般、嚴重、非常嚴重”5個等級；另一種為數(shù)字化等級量表，將煩惱度反應(yīng)從“一點沒有到非常嚴重”之間劃分為0～10的11個等級。以上反應(yīng)等級的填寫，均由受調(diào)查者根據(jù)自己對居住地的飛機噪聲感受自行選擇填寫。

2.4調(diào)查的數(shù)量及聲級范圍

本次煩惱度調(diào)查的人數(shù)和聲級范圍見表3。

3結(jié)果分析

3.1高煩惱率計算方法

將文字性描述等級量表中將反應(yīng)嚴重和非常嚴重的比例合計為高煩惱率；數(shù)字量化等級量表中將反應(yīng)8～10的比例合計為高煩惱率；數(shù)字量化等級量表統(tǒng)計得到的不同聲級下的高煩惱率見表4。由表可見在相同聲級下，首都機場、深圳機場高煩惱比例低于石家莊機場和寧波機場。

3.2.1數(shù)字化等級量表的高煩惱率統(tǒng)計分析

4個機場合并統(tǒng)計得到的不同WECPNL和Ldn下調(diào)查的高煩惱率見表5。

本研究利用模糊數(shù)學原理進行主觀煩惱度研究，根據(jù)不同煩惱度等級，按等間隔原則給出數(shù)字等級量表的主觀煩惱度的隸屬度函數(shù)，然后求得各中心聲級的煩惱概率，計算公式如下：

式中：Pi為中心聲級Li的煩惱概率；nij為Li聲級下第j評價等級出現(xiàn)的頻數(shù)；μj為第j評價等級煩惱度的隸屬度，即隸屬函數(shù)的值，分別為飛機噪聲的煩惱閾值（EL）由下式計算：

式中Li為對應(yīng)的中心聲級。 經(jīng)計算WECPNL的煩惱度閾值為70.6dB；Ldn的煩惱度閾值為57.3dB（A）。

3.2.2文字性描述等級量表的高煩惱率統(tǒng)計分析

4個機場文字性描述等級量的高煩惱率統(tǒng)計結(jié)果見表6。

3.2.1相似采用模糊數(shù)學原理進行主觀煩惱度研究

其中μj的值分別為0、025、05、075、1。利用公式計算得出的閾值，WECPNL為696dB，Ldn為562dB（A）。和321節(jié)相比閾值兩者基本相同，文字性描述等級量表的主觀煩惱度閾值稍低于數(shù)字化等級量表的閾值1dB。

3.2.3不同機場周圍人群對飛機噪聲反應(yīng)的比較

為給出不同機場人群對飛機噪聲的反應(yīng)，本次研究分別給出了首都機場、深圳機場和石家莊機場、寧波機場兩組的統(tǒng)計結(jié)果。首都機場和深圳機場數(shù)字化等級量表的主觀煩惱閾值計算得出的WECPNL閾值是745dB，Ldn閾值為618dB（A）。石家莊機場、寧波機場進行數(shù)字等級量表主觀煩惱閾值計算得出的WECPNL的閾值是707dB，Ldn的閾值為562dB（A）。兩組機場的相關(guān)曲線見圖6。endprint

4調(diào)查結(jié)果和機場飛機噪聲標準制定之間的關(guān)系

4.1和國際調(diào)查結(jié)果的比較

本次調(diào)查結(jié)果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調(diào)查的反應(yīng)高于Miedema的結(jié)果。

4.2和國內(nèi)調(diào)查結(jié)果的比較

本次煩惱度反應(yīng)調(diào)查結(jié)果和浙江大學環(huán)境污染控制技術(shù)研究所翟國慶等在蕭山機場調(diào)查結(jié)果的比較見圖8。圖中虹橋機場的曲線是按WECPNL-Ldn=13dB計算得出的Ldn回歸得到的曲線。由結(jié)果可知本次調(diào)查的反應(yīng)稍高于翟國慶等的調(diào)查結(jié)果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內(nèi)3個調(diào)查結(jié)果均高于圖5的Miedema煩惱曲線。

4.3評價量的選取

由評價量和高煩惱率的相關(guān)性比較結(jié)果可知，WECPNL和高煩惱率的相關(guān)性稍好于Ldn，因此利用兩者作飛機噪聲評價量均可較好的描述飛機噪聲的影響，考慮飛機噪聲監(jiān)測的可行性及和其他噪聲評價量的一致性，本次標準修訂擬采用Ldn作為評價量。

4.4飛機噪聲評價標準建議

4.4.1主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

利用模糊數(shù)學法計算得到的主觀煩惱度閾值見表7。

表7主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

調(diào)查機場1WECPNL1Ldn首都機場等170.6157.3蕭山機場172.4159.4

4.4.2按煩惱閾值計算得到的高煩惱率

按煩惱閾值計算得到的高煩惱率見表8，按計算得到的煩惱度閾值計算得到的高煩惱率基本為30%左右。

4.4.3標準值的建議

結(jié)合我國現(xiàn)有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據(jù)機場所處位置，新建機場周圍或現(xiàn)有機場新規(guī)劃的聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為57dB（A），現(xiàn)有機場已有聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為62dB（A）。

參考文獻：

[1] Miedema，H.M.and H.Vos.Exposure-Response Relationships for Transportation Noise[J].Journal of the Acoustical Society of America，1998，104（6）.

[2] European Commission.Position paper on dose response relationships between transportation noise and annoyance[J].Noise Control Engineering Journal，2002（2）.

[3] Finegold，L.S.，Harris，C.S.，von Gierke，H.E.Community Annoyance and Sleep Disturbance：Updated Criteria for Assessing the Impacts of General Transportation Noise on People[J].Noise Control Engineering Journal，1994，42（1）.

[4] ⅡBabisch，W.，Houthuijs，D.，Pershagen，G.et al.Annoyance due to aircraft noise has increased over the years-Results of the HYENA study[J].Environment International，2009，35（8）.endprint

4調(diào)查結(jié)果和機場飛機噪聲標準制定之間的關(guān)系

4.1和國際調(diào)查結(jié)果的比較

本次調(diào)查結(jié)果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調(diào)查的反應(yīng)高于Miedema的結(jié)果。

4.2和國內(nèi)調(diào)查結(jié)果的比較

本次煩惱度反應(yīng)調(diào)查結(jié)果和浙江大學環(huán)境污染控制技術(shù)研究所翟國慶等在蕭山機場調(diào)查結(jié)果的比較見圖8。圖中虹橋機場的曲線是按WECPNL-Ldn=13dB計算得出的Ldn回歸得到的曲線。由結(jié)果可知本次調(diào)查的反應(yīng)稍高于翟國慶等的調(diào)查結(jié)果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內(nèi)3個調(diào)查結(jié)果均高于圖5的Miedema煩惱曲線。

4.3評價量的選取

由評價量和高煩惱率的相關(guān)性比較結(jié)果可知，WECPNL和高煩惱率的相關(guān)性稍好于Ldn，因此利用兩者作飛機噪聲評價量均可較好的描述飛機噪聲的影響，考慮飛機噪聲監(jiān)測的可行性及和其他噪聲評價量的一致性，本次標準修訂擬采用Ldn作為評價量。

4.4飛機噪聲評價標準建議

4.4.1主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

利用模糊數(shù)學法計算得到的主觀煩惱度閾值見表7。

表7主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

調(diào)查機場1WECPNL1Ldn首都機場等170.6157.3蕭山機場172.4159.4

4.4.2按煩惱閾值計算得到的高煩惱率

按煩惱閾值計算得到的高煩惱率見表8，按計算得到的煩惱度閾值計算得到的高煩惱率基本為30%左右。

4.4.3標準值的建議

結(jié)合我國現(xiàn)有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據(jù)機場所處位置，新建機場周圍或現(xiàn)有機場新規(guī)劃的聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為57dB（A），現(xiàn)有機場已有聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為62dB（A）。

參考文獻：

[1] Miedema，H.M.and H.Vos.Exposure-Response Relationships for Transportation Noise[J].Journal of the Acoustical Society of America，1998，104（6）.

[2] European Commission.Position paper on dose response relationships between transportation noise and annoyance[J].Noise Control Engineering Journal，2002（2）.

[3] Finegold，L.S.，Harris，C.S.，von Gierke，H.E.Community Annoyance and Sleep Disturbance：Updated Criteria for Assessing the Impacts of General Transportation Noise on People[J].Noise Control Engineering Journal，1994，42（1）.

[4] ⅡBabisch，W.，Houthuijs，D.，Pershagen，G.et al.Annoyance due to aircraft noise has increased over the years-Results of the HYENA study[J].Environment International，2009，35（8）.endprint

4調(diào)查結(jié)果和機場飛機噪聲標準制定之間的關(guān)系

4.1和國際調(diào)查結(jié)果的比較

本次調(diào)查結(jié)果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調(diào)查的反應(yīng)高于Miedema的結(jié)果。

4.2和國內(nèi)調(diào)查結(jié)果的比較

本次煩惱度反應(yīng)調(diào)查結(jié)果和浙江大學環(huán)境污染控制技術(shù)研究所翟國慶等在蕭山機場調(diào)查結(jié)果的比較見圖8。圖中虹橋機場的曲線是按WECPNL-Ldn=13dB計算得出的Ldn回歸得到的曲線。由結(jié)果可知本次調(diào)查的反應(yīng)稍高于翟國慶等的調(diào)查結(jié)果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內(nèi)3個調(diào)查結(jié)果均高于圖5的Miedema煩惱曲線。

4.3評價量的選取

由評價量和高煩惱率的相關(guān)性比較結(jié)果可知，WECPNL和高煩惱率的相關(guān)性稍好于Ldn，因此利用兩者作飛機噪聲評價量均可較好的描述飛機噪聲的影響，考慮飛機噪聲監(jiān)測的可行性及和其他噪聲評價量的一致性，本次標準修訂擬采用Ldn作為評價量。

4.4飛機噪聲評價標準建議

4.4.1主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

利用模糊數(shù)學法計算得到的主觀煩惱度閾值見表7。

表7主觀煩惱度閾值的計算結(jié)果

調(diào)查機場1WECPNL1Ldn首都機場等170.6157.3蕭山機場172.4159.4

4.4.2按煩惱閾值計算得到的高煩惱率

按煩惱閾值計算得到的高煩惱率見表8，按計算得到的煩惱度閾值計算得到的高煩惱率基本為30%左右。

4.4.3標準值的建議

結(jié)合我國現(xiàn)有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據(jù)機場所處位置，新建機場周圍或現(xiàn)有機場新規(guī)劃的聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為57dB（A），現(xiàn)有機場已有聲敏感建筑物可不采取任何隔聲措施的限值Ldn為62dB（A）。

參考文獻：

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[3] Finegold，L.S.，Harris，C.S.，von Gierke，H.E.Community Annoyance and Sleep Disturbance：Updated Criteria for Assessing the Impacts of General Transportation Noise on People[J].Noise Control Engineering Journal，1994，42（1）.

[4] ⅡBabisch，W.，Houthuijs，D.，Pershagen，G.et al.Annoyance due to aircraft noise has increased over the years-Results of the HYENA study[J].Environment International，2009，35（8）.endprint