機場周邊居民對飛機噪聲反應的主觀煩惱度研究

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關系的調查方法。通過幾個有代表性機場煩惱度調查的人數和聲級范圍的比較，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分析。并給出了數字化等級量表的高煩惱率統計分析方法和文字性描述等級量表的高煩惱率統計分析方法。通過對幾個機場煩惱度調查，給出了不同機場周圍人群對飛機噪聲反應的比較。經過國內外煩惱度調查結果的曲線比較，給出了應該選取的評價量。并通過主觀煩惱度閾值的計算得到了高煩惱率統計數值，提出了我國飛機噪聲評價標準的建議。

關鍵詞：飛機噪聲；煩惱度；調查方法

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境標準》（GB9660-88）修訂的需要，標準修訂組在廣泛調查了國內外有關機場飛機噪聲煩惱度研究成果的基礎上，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的主觀煩惱度進行了調查、統計和分析。

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系之間的研究，1998年Miedema[1]匯總了世界范圍內的主觀煩惱度調查數據，圖1給出了不同交通噪聲源的Ldn和高煩惱率（%HA）的統計結果。

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

該關系式已經被美國聯邦噪聲聯合委員會（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%）”進行了調查，得出了煩惱百分比的綜合曲線。結果見圖2和圖3。

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

2機場飛機噪聲-煩惱度反應關系的調查方法

2.1調查機場概況

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

2.2各煩惱度調查點位置及飛機噪聲確定

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

2.3煩惱度調查方法

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

本調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；另一種為數字化等級量表，將煩惱度反應從“一點沒有到非常嚴重”之間劃分為0～10的11個等級。以上反應等級的填寫，均由受調查者根據自己對居住地的飛機噪聲感受自行選擇填寫。

2.4調查的數量及聲級范圍

本次煩惱度調查的人數和聲級范圍見表3。

3結果分析

3.1高煩惱率計算方法

將文字性描述等級量表中將反應嚴重和非常嚴重的比例合計為高煩惱率；數字量化等級量表中將反應8～10的比例合計為高煩惱率；數字量化等級量表統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數字化等級量表的高煩惱率統計分析

4個機場合并統計得到的不同WECPNL和Ldn下調查的高煩惱率見表5。

本研究利用模糊數學原理進行主觀煩惱度研究，根據不同煩惱度等級，按等間隔原則給出數字等級量表的主觀煩惱度的隸屬度函數，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評價等級出現的頻數；μj為第j評價等級煩惱度的隸屬度，即隸屬函數的值，分別為飛機噪聲的煩惱閾值（EL）由下式計算：

式中Li為對應的中心聲級。 經計算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計分析

4個機場文字性描述等級量的高煩惱率統計結果見表6。

3.2.1相似采用模糊數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的比較

為給出不同機場人群對飛機噪聲的反應，本次研究分別給出了首都機場、深圳機場和石家莊機場、寧波機場兩組的統計結果。首都機場和深圳機場數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）。兩組機場的相關曲線見圖6。endprint

4調查結果和機場飛機噪聲標準制定之間的關系

4.1和國際調查結果的比較

本次調查結果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調查的反應高于Miedema的結果。

4.2和國內調查結果的比較

本次煩惱度反應調查結果和浙江大學環境污染控制技術研究所翟國慶等在蕭山機場調查結果的比較見圖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。由結果可知本次調查的反應稍高于翟國慶等的調查結果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內3個調查結果均高于圖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性比較結果可知，WECPNL和高煩惱率的相關性稍好于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果

利用模糊數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果

調查機場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

結合我國現有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據機場所處位置，新建機場周圍或現有機場新規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調查結果和機場飛機噪聲標準制定之間的關系

4.1和國際調查結果的比較

本次調查結果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調查的反應高于Miedema的結果。

4.2和國內調查結果的比較

本次煩惱度反應調查結果和浙江大學環境污染控制技術研究所翟國慶等在蕭山機場調查結果的比較見圖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。由結果可知本次調查的反應稍高于翟國慶等的調查結果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內3個調查結果均高于圖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性比較結果可知，WECPNL和高煩惱率的相關性稍好于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果

利用模糊數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果

調查機場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

結合我國現有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據機場所處位置，新建機場周圍或現有機場新規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調查結果和機場飛機噪聲標準制定之間的關系

4.1和國際調查結果的比較

本次調查結果和Miedema飛機噪聲煩惱度曲線的比較見圖7，本次調查的反應高于Miedema的結果。

4.2和國內調查結果的比較

本次煩惱度反應調查結果和浙江大學環境污染控制技術研究所翟國慶等在蕭山機場調查結果的比較見圖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。由結果可知本次調查的反應稍高于翟國慶等的調查結果，在相同高煩惱率條件下，較虹橋的曲線聲級約低5dB，國內3個調查結果均高于圖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性比較結果可知，WECPNL和高煩惱率的相關性稍好于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果

利用模糊數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果

調查機場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

結合我國現有機場噪聲標準，建議Ldn標準限值，并依據機場所處位置，新建機場周圍或現有機場新規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