國外控制機(jī)場飛機(jī)噪聲影響的措施

尹建坤，趙仁興，田瑞麗，馬麗霞

（1.河北省環(huán)境科學(xué)研究院，石家莊 050037；2.河北科技大學(xué)，石家莊 050018；3.河北省衡水市環(huán)保局，河北 衡水 053000）

國外控制機(jī)場飛機(jī)噪聲影響的措施

尹建坤1，趙仁興2，田瑞麗1，馬麗霞3

（1.河北省環(huán)境科學(xué)研究院，石家莊 050037；2.河北科技大學(xué)，石家莊 050018；3.河北省衡水市環(huán)保局，河北 衡水 053000）

介紹了國外機(jī)場控制飛機(jī)噪聲影響的主要做法。國際民航組織發(fā)行的《飛機(jī)噪聲管理的平衡做法指導(dǎo)》主要是從減少噪聲源，土地使用規(guī)劃和管理，減噪運(yùn)行程序和運(yùn)行限制等方面控制噪聲污染。美國采取的控制措施主要有做好航空規(guī)劃和城市規(guī)劃的協(xié)調(diào)發(fā)展，根據(jù)機(jī)場周邊敏感點情況設(shè)計影響居民較少的飛行程序，并給出了機(jī)場噪聲控制措施匯總。歐盟采取的控制措施是建立安靜的空中交通系統(tǒng)，技術(shù)上需要有安靜的飛機(jī)，低噪聲程序和社會影響管理等。舉例說明了目前國外幾個機(jī)場采取的降噪措施。結(jié)合國外機(jī)場飛機(jī)噪聲控制措施，提出了適合我國的飛機(jī)噪聲控制措施建議。

聲學(xué)；飛機(jī)噪聲；控制措施；飛行程序；土地使用規(guī)劃

據(jù)2007年我國121個機(jī)場噪聲普查結(jié)果，嚴(yán)重、較嚴(yán)重、一般、無或輕微分別為4、24、27、93個；占比分別為2.7%、16.22%、18.24%和62.84%[1]。根據(jù)國內(nèi)12個機(jī)場2015年—2020年環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果[2]，到2015年—2020年12個機(jī)場的旅客吞吐量約2.7億人次，WECPNL（計權(quán)等效連續(xù)感覺噪聲級）大于70 dB的影響人數(shù)為64.407 5萬人，按年人均坐一次飛機(jī)推算，WECPNL大于70 dB的影響人數(shù)將達(dá)到324.594 7萬人。由此可見進(jìn)行飛機(jī)噪聲影響控制是我國機(jī)場建設(shè)和發(fā)展中的一項重要工作。本文介紹了國外機(jī)場控制飛機(jī)噪聲影響的主要做法，供國內(nèi)機(jī)場建設(shè)及環(huán)境影響評價參考。

1 ICAO飛機(jī)噪聲管理的平衡做法指導(dǎo)

國際民航組織2004年由總秘書處批準(zhǔn)和發(fā)行了《飛機(jī)噪聲管理的平衡做法指導(dǎo)》（Doc 9829 AN/ 451）[3]，平衡做法為締約國提供了一個靈活的方法——識別機(jī)場的特殊噪聲問題，對于某個機(jī)場使用目標(biāo)明確、量身定做的措施解決噪聲問題。

平衡做法包含四個主要因素：減少噪聲源，土地使用規(guī)劃和管理，減噪運(yùn)行程序和運(yùn)行限制。

（1）聲源控制措施

ICAO附件16規(guī)定規(guī)定有各類飛機(jī)噪聲限值及測量、評定要求，根據(jù)飛機(jī)生產(chǎn)的年代和類型的不同，給出了不同的噪聲限值要求，不同階段的飛機(jī)噪聲限值及相應(yīng)機(jī)型的噪聲比較。在機(jī)場運(yùn)行中逐步淘汰高噪聲飛機(jī)，并從飛機(jī)制造角度開發(fā)新型低噪聲飛機(jī)，可從源頭上降低飛機(jī)噪聲，減少飛機(jī)噪聲對周邊環(huán)境的影響。

（2）土地使用規(guī)劃和管理

通過機(jī)場周圍土地的合理規(guī)劃，使住宅和學(xué)校等和飛機(jī)噪聲不相容的土地使用遠(yuǎn)離機(jī)場飛機(jī)噪聲影響區(qū)域，而鼓勵將工業(yè)和商業(yè)等和飛機(jī)噪聲影響相容的土地使用安排在機(jī)場周圍；其主要措施包括有綜合規(guī)劃、噪聲分區(qū)、建筑隔聲和建筑限制等。

（3）減噪運(yùn)行程序

機(jī)場的減噪運(yùn)行程序一般包括：采用優(yōu)先跑道、優(yōu)先航路等措施，避免或減少航空器在噪聲敏感區(qū)上空飛行；采用優(yōu)化地面噪聲聲級分布的減噪起飛程序和減少油耗和地面噪聲的連續(xù)下降進(jìn)近程序。ICAO已推出了兩種低噪聲的起飛程序見圖1。

圖1 ICAO建議的兩種低噪聲飛行程序

美國聯(lián)邦航空局現(xiàn)推出一種新的連續(xù)下降進(jìn)近程序（tailored arrival and continuous descent approaches）。該進(jìn)場程序在丹麥阿姆斯特丹機(jī)場以及英國史基蒲機(jī)場的試驗表明，連續(xù)進(jìn)場程序可以減小飛機(jī)降落時地面受飛機(jī)噪聲影響的范圍，見圖2。標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近剖面有一段平飛過程，連續(xù)進(jìn)近則減少了平飛段，從而提高了飛機(jī)和地面之間的距離，并減低了推力，達(dá)到節(jié)能和減少噪聲影響雙重目的。圖中表示出B747-400飛機(jī)噪聲65 dB曲線范圍內(nèi)的面積減少了37%。

圖2 連續(xù)進(jìn)近降噪效果圖

1—2，1—4為起飛狀態(tài)，發(fā)動機(jī)起飛工況的速度為V2±20 km/h，2—3同上，為發(fā)動機(jī)節(jié)制工況；4—5為襟翼收起；5—6為發(fā)動機(jī)節(jié)制推力。

高度對相同噪聲級曲線所圍面積的影響

（4）運(yùn)行限制

運(yùn)行限制指的是：限制或禁止高噪聲飛機(jī)在機(jī)場起降、限制或禁止使用噪聲影響大的跑道、飛機(jī)運(yùn)行的時段限制（如禁止夜間飛行）、架次限制（如限制一天內(nèi)的起降架次）等管理措施減輕飛機(jī)噪聲污染。

除上述主要措施外，平衡做法也提出了采取經(jīng)濟(jì)手段（如征收噪聲費、夜航費、噪聲補(bǔ)償?shù)龋┛刂茩C(jī)場飛機(jī)噪聲。

2 美國有關(guān)機(jī)場飛機(jī)噪聲的控制

美國聯(lián)邦航空局依據(jù)FAR 150部和1979年修訂的航空安全和噪聲環(huán)境影響，提出了咨詢公告《機(jī)場噪聲控制和相容性計劃》，用以指導(dǎo)機(jī)場噪聲相容性計劃的制定。

相容性計劃制定的基本過程包括：

(1)繪制和向FAA提交聲暴露圖以及制定和向FAA提交噪聲相容性計劃的條款；

(2)機(jī)場評估使用的標(biāo)準(zhǔn)的噪聲單位，方法和分析技術(shù)；

(3)確定與機(jī)場周圍噪聲相容（不相容）的土地使用；

(4)FAA贊成和反對噪聲相容性計劃的程序和準(zhǔn)則。

機(jī)場噪聲相容性計劃包括土地使用計劃和實行ASNA法案必要的實施計劃。

美國運(yùn)輸部降噪政策主要包括：

(1)促進(jìn)航空規(guī)劃和城市規(guī)劃的有效協(xié)調(diào),機(jī)場與城市規(guī)劃應(yīng)融為一體,確保機(jī)場發(fā)展提案充分考慮到土地的使用和地面運(yùn)輸?shù)目赏ㄟ_(dá)性。鼓勵城市規(guī)劃機(jī)構(gòu)，特別是人口超過20萬的城市規(guī)劃機(jī)構(gòu)，應(yīng)設(shè)立機(jī)場經(jīng)營人的成員位置。

(2)做好飛行程序設(shè)計

飛行程序設(shè)計應(yīng)有利于環(huán)境保護(hù)，降低噪聲影響，減少燃油消耗。主要措施是：通過調(diào)整進(jìn)離場航線位置，側(cè)向繞過噪聲敏感區(qū)的可行性分析；建立降噪程序降低敏感區(qū)上空噪聲影響；調(diào)整機(jī)場跑道運(yùn)行模式以降低噪聲影響。建立噪聲測量與暴露系統(tǒng)，使預(yù)計的噪聲暴露與測定的個人對噪聲的反應(yīng)之間有極為可靠的關(guān)系；確定通常與個人暴露于噪聲的不同情況相兼容的土地使用。提交的噪聲相容性計劃，說明有關(guān)機(jī)場經(jīng)營人為減少噪聲暴露圖所涉地區(qū)現(xiàn)存的非相容性使用和防止新的非相容性使用已經(jīng)采取或建議采取的措施。

建立優(yōu)先跑道系統(tǒng)；

根據(jù)有關(guān)航空器的噪聲特點，限制一定類型或型號的航空器使用于有關(guān)機(jī)場；

美國提出機(jī)場噪聲控制措施匯總見表1。

3 歐盟機(jī)場飛機(jī)噪聲影響控制措施

歐洲航空研究咨詢理事會（ACARE）的戰(zhàn)略研究議程的目標(biāo)之一，在航空數(shù)量將較2000年增加3倍前提下，2020年要減少機(jī)場外部噪聲的50%。實現(xiàn)上述目標(biāo)的主要措施是，要建立安靜的空中交通系統(tǒng)，技術(shù)上需要有安靜的飛機(jī)，低噪聲程序和社會影響管理等。圖3給出了歐洲170個機(jī)場，美國304個機(jī)場已采取的不同環(huán)境措施的使用比例[4]。

圖3 歐洲、美國機(jī)場不同環(huán)境措施應(yīng)用比例

表2給出了不同飛機(jī)噪聲控制措施可行性比較，對于不同的機(jī)場應(yīng)在表中所列的措施中進(jìn)行選擇，不同機(jī)場將會有不同的結(jié)果。

4 國外機(jī)場采取的降噪措施

(1)從噪聲源上降低噪聲影響

1990年，國際民航組織大會通過決議，要求逐步淘汰噪聲大的老式飛機(jī)。世界上許多機(jī)場已經(jīng)禁止第2階段的飛機(jī)起降；但如這類飛機(jī)發(fā)動機(jī)經(jīng)消音處理后滿足第3階段的要求，則視為第3階段飛機(jī)而應(yīng)允許其起降。歐洲民航委員會提議，從1999年4月開始任何第2階段飛機(jī)，即使經(jīng)過消音處理，也不得加入機(jī)隊飛行；并且不允許這類飛機(jī)在其成員國的機(jī)場起降。加拿大政府規(guī)定，不滿足噪聲標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)必須于2002年以前退役。

上述硬性規(guī)定有時會帶來一定的副作用，英國曼徹斯特機(jī)場采取鼓勵措施，他們的措施是飛機(jī)的噪聲低，起降費優(yōu)惠。

(2)調(diào)整飛機(jī)起降架次

飛機(jī)起降次數(shù)越多，噪聲影響就越大。為降低機(jī)場噪聲，阿姆斯特丹機(jī)場于1997年11月6日宣布，自1998年開始，將機(jī)場的飛機(jī)起降次數(shù)降低10%。但是一般情況下，機(jī)場是不愿意把減少飛機(jī)起降次數(shù)作為降低噪聲影響的手段的，從其自身的經(jīng)濟(jì)利益考慮，機(jī)場希望在容量許可的情況下盡可能地增加飛機(jī)起降次數(shù)。

(3)調(diào)整飛機(jī)起降時間

由于夜間飛機(jī)噪聲對人類的影響最大，因此有必要對夜間飛機(jī)起降進(jìn)行適當(dāng)控制，甚至可以禁止機(jī)場夜間起降飛機(jī)。

世界上許多機(jī)場(比如蘇黎世和悉尼)實行夜間宵禁制度，但在具體做法上卻有很大差別。有些機(jī)場，完全禁止飛機(jī)起降，跑道關(guān)閉；而另一些機(jī)場，則允許噪聲低的螺旋槳飛機(jī)起降。阿姆斯特丹、倫敦、法蘭克福和香港的機(jī)場對一些符合噪聲標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)(包括寬體飛機(jī))給予例外。香港、倫敦、東京和巴黎的機(jī)場允許延誤的飛機(jī)降落。實行宵禁最嚴(yán)格的當(dāng)數(shù)悉尼機(jī)場，有七個小時的時間不允許任何噴氣飛機(jī)活動。

2011年10月，圍繞噪聲問題，當(dāng)?shù)胤ㄔ翰枚ǎ癸w機(jī)在法蘭克福機(jī)場（晚上11點—次日凌晨5點）夜航。

宵禁是降低夜間干擾的有效手段，但宵禁有一定的副作用，比如造成高峰時間過度擁擠，飛機(jī)在地面停留時間太長，由于航空貨運(yùn)選用其他機(jī)場而使機(jī)場收入減少，由于時差關(guān)系而使遠(yuǎn)程航班起飛時刻安排困難(比如從歐洲飛中國的航班)等，這在不允許延誤飛機(jī)降落的機(jī)場表現(xiàn)得尤為突出。

倫敦希思羅機(jī)場對飛機(jī)起降實行的是瞬時噪聲強(qiáng)度限額制度，目的在于降低夜間起降次數(shù)。最近希思羅機(jī)場又將瞬時噪聲強(qiáng)度限額降低了2 dBA，進(jìn)一步改善噪聲環(huán)境。雖然限制噪聲大的飛機(jī)起降可能給航空公司造成經(jīng)濟(jì)問題，但另一方面也會促使航空公司選用噪聲低的飛機(jī)。

(4)建立優(yōu)先跑道

交替使用各條跑道起降飛機(jī)，避免集中干擾一個地區(qū)。現(xiàn)代飛機(jī)對起降時的側(cè)向風(fēng)不是特別敏感，這就意味著；如果跑道選擇可以減少噪聲對居民的干擾，可以適當(dāng)降低風(fēng)向選擇方面的要求。洛杉磯機(jī)場有兩條主要跑道，重型飛機(jī)通常集中使用一條跑道，起飛主要是向西面海的方向。

表1 美國機(jī)場噪聲控制措施匯總

(5)土地利用規(guī)劃

國際民航組織在其第205號通告《計算機(jī)場附近噪聲等聲級線圖的推薦方法》里有所介紹。對于具體劃分多少個噪聲區(qū)，各國的做法不盡相同。主要有兩種不同的思路：采取粗略方法和采取細(xì)致方法。典型的粗略劃分方法是只劃兩個區(qū)，理由是噪聲影響測量的精度和所使用的預(yù)報技術(shù)不夠精確(有人認(rèn)為其精度不夠5 dB)，并且劃區(qū)越少在應(yīng)用時的靈活性就越大。而細(xì)致劃分方法則劃分多個噪聲區(qū)，理由是這樣可以使機(jī)場周圍的土地得到更好的利用。當(dāng)然，噪聲區(qū)的劃分和土地使用規(guī)劃與控制是密切相關(guān)的。總之，只能根據(jù)各國的具體情況進(jìn)行具體分析，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

(6)建筑物隔音措施

隔音措施通常是指建筑物本身的隔音材料和隔音結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般的建筑物可以降低噪聲20 dB左右，使用特殊隔音材料的建筑可以降低更多。可以充分利用建筑的隔音結(jié)構(gòu)設(shè)計，把對噪聲最敏感的房間放在受噪聲影響最小的部位。

5 減少機(jī)場飛機(jī)噪聲影響的建議

介紹了國外機(jī)場噪聲控制措施概況，結(jié)合我國機(jī)場實際情況，為減少飛機(jī)噪聲影響，應(yīng)從如下幾方面采取措施：

(1)結(jié)合周圍環(huán)境狀況及噪聲敏感點分布，應(yīng)優(yōu)化機(jī)場廠址選擇和跑道方位布置。機(jī)場場址應(yīng)盡可能選擇在非人口稠密區(qū)，機(jī)場跑道方位應(yīng)避免正對城鎮(zhèn)。在機(jī)場建成后應(yīng)根據(jù)機(jī)場終端規(guī)劃，做出機(jī)場飛機(jī)噪聲影響范圍預(yù)測，設(shè)置不同等級的噪聲控制區(qū)，有計劃地規(guī)劃周邊土地利用規(guī)劃，使規(guī)劃的土地使用功能和飛機(jī)噪聲相容；

(2)飛行程序設(shè)計應(yīng)結(jié)合地面聲環(huán)境敏感點的分布，盡可能不從人群密集的敏感點上空飛越。根據(jù)敏感點分布，應(yīng)考慮優(yōu)先跑道的采用，降落跑道內(nèi)移的可行性，同時考慮低噪聲飛行程序?qū)嵤┑目尚行浴＃?/p>

(3)認(rèn)真做好地面試車位置的設(shè)置方案及其降噪措施，避免試車噪聲對附近居民的影響；

(4)在上述措施能落實的前提下，進(jìn)一步分析居民住宅搬遷和隔聲措施。

表2 不同飛機(jī)噪聲控制措施的可行性比較

(1)特定飛機(jī)類型除外

(2)無例外飛機(jī)

(3)取決于降噪程序的定義，它可能需要檢查所有的軌跡參數(shù)，包括推力、空速和襟翼，減速機(jī)配置

(4)因為噪聲不是由特定航空公司造成，因此航空公司不能被監(jiān)控

(5)國家最先進(jìn)的噪聲評價工具也無能力完全模擬非常規(guī)的軌跡

(6)降噪程序可能會導(dǎo)致污染物排放量的增加

(7)航空公司可能有積極性降低噪聲，由于在一定時間內(nèi)，機(jī)場考慮的是整個機(jī)隊，任何一家航空公司具有特別的優(yōu)勢

(8)如果優(yōu)先跑道是專門指定的，航空公司采取的行動是改變機(jī)隊的組成

(9)如果有必要的基礎(chǔ)設(shè)施，航空公司必須遵守

(10)采用國家先進(jìn)的噪聲評價工具，模擬地面過程的噪聲是不可能的

[1]環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司《機(jī)場周圍區(qū)域飛機(jī)噪聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》編制說明（征求意見稿）[S].2013.5-5.

[2]ZHAO Ren-xing,LIAN Jing,WANG Zhen-chuan,et al. The airplane noise evaluation index sign research that airport program the inside[A].37 th international congress and exposition on noise control engineering[C].Shanghai. 2008.

[3]國際民用航空組織.航空器噪聲管理平衡做法指南[M].北京：中國民用航空局機(jī)場司，2004.

[4]Tum,BR&Te,Env-ISA,et al.State of the art on tradable permits,noise legislation,noise restriction methods and noise modelling[R].Directorate-general for Energy and Transport,EEC_MIME_WP6.1_SotA.France;European commission,2010.43-43.

Noise Impact Control Measures ofAircrafts in ForeignAirports

YIN Jian-kun1,ZHAO Ren-xing2,TIAN Rui-li1,MA Li-xia3
(1.Environmental Science Institute of Hebei Province,Shijiazhuang 050037,China; 2.Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China; 3.Hengshui Environmental Protection Bureau,Hengshui 053000,Hebei China)

The main approaches to control the impact of aircraft noise in foreign airports were introduced.The“Balance approach guidance for aircraft noise management”by ICAO has provided the approaches for noise pollution control in the aspects of noise source reduction,land-use planning and management,noise abatement operational procedures and operation restrictions,etc.In the United States,the main control measures are the balancing between aviation development planning and urban development planning,designing the flight procedures with less affect on residents according to the distribution of sensitive points around the airport,and summarizing the airport noise control measures.Control measure by the EU is to establish a quiet air traffic system,including the use of technically quiet aircrafts,low-noise flight procedures and social impact management.The noise reduction measures currently used by several foreign airports were illustrated.Summarizing the aircraft noise control measures in foreign airports,some aircraft noise control measures for domestic airports were suggested.

acoustics;aircraft noise;control measures;flight procedures;land-use planning

O422.6

A

10.3969/j.issn.1006-1335.2015.02.029

1006-1355(2015)02-0126-05

2014－07－11

尹建坤（1982－），女，河北新樂人，碩士生，主要研究方向：飛機(jī)噪聲研究、飛機(jī)尾氣研究。

趙仁興，男，博士生導(dǎo)師。E-mail:zhaorx111@126.com