机场周边居民对飞机噪声反应的主观烦恼度研究

尹建坤　田瑞丽　李洪波　刘孝峰　赵仁兴

摘要：结合国外对飞机烦恼度的研究，提出了对飞机噪声和烦恼度反应关系的调查方法。通过几个有代表性机场烦恼度调查的人数和声级范围的比较，给出了高烦恼率的计算方法，并分析了高烦恼率和声级相关分析。并给出了数字化等级量表的高烦恼率统计分析方法和文字性描述等级量表的高烦恼率统计分析方法。通过对几个机场烦恼度调查，给出了不同机场周围人群对飞机噪声反应的比较。经过国内外烦恼度调查结果的曲线比较，给出了应该选取的评价量。并通过主观烦恼度阈值的计算得到了高烦恼率统计数值，提出了我国飞机噪声评价标准的建议。

关键词：飞机噪声；烦恼度；调查方法

中图分类号：X593文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0218—05

1引言

为满足《机场周围飞机噪声环境标准》（GB9660-88）修订的需要，标准修订组在广泛调查了国内外有关机场飞机噪声烦恼度研究成果的基础上，通过2010年-2011年对首都国际机场、深圳国际机场、石家庄国际机场、宁波国际机场周围人群对机场飞机噪声反应的主观烦恼度进行了调查、统计和分析。

国际上各国都进行了大量的交通噪声与人们主观烦恼度关系之间的研究，1998年Miedema[1]汇总了世界范围内的主观烦恼度调查数据，图1给出了不同交通噪声源的Ldn和高烦恼率（%HA）的统计结果。

欧盟委员会[2]于2002年公布了噪声专家网络“噪声暴露剂量与影响”工作组（WG2）的研究报告，见表1。

该关系式已经被美国联邦噪声联合委员会（FICON-U.S.Federal Interagency Committee on Noise）用于机场噪声影响分析。按该关系式在在欧盟，HYENA研究小组[4]对一直生活在欧洲6个主要机场（伦敦的希思罗机场、柏林Tegel机场、荷兰的阿姆斯特丹机场、斯德哥尔摩阿兰达机场，米兰机场、雅典韦尼泽洛斯机场）附近至少5年，年龄45至70岁之间的4861人（男2404人、女2467人），按“不太烦恼（LA%）”，“烦恼（A%）”和“非常烦恼（HA%）”进行了调查，得出了烦恼百分比的综合曲线。结果见图2和图3。

HYENA白天烦恼的数据显示，在2004年左右中年受试者相同的高烦恼人数，声级要比相应的欧盟曲线低7dB（A）。在飞机的噪声水平Lden= 40～60dB（A）之间，和欧盟曲线相比，反应睡眠不安的差异更大。

2机场飞机噪声-烦恼度反应关系的调查方法

2.1调查机场概况

为保证调查结果具有代表性，标准修订组选择北方机场-首都机场（城市）、石家庄机场（农村）、南方机场-深圳机场（城市）、宁波机场（农村）为代表性机场。4个机场的基本情况见表2。

2.2各烦恼度调查点位置及飞机噪声确定

各烦恼度调查点均利用GPS定位，WECPNL、Ldn则是利用经过实测结果验证的，已确定的INM7.0b计算参数，按表1中的日飞行架次和调查点的坐标，通过计算求得。为保证调查点的声级和主观烦恼度反应相对应，每个调查点在测试坐标周围调查的人数为10～20人。

2.3烦恼度调查方法

烦恼度调查参照《声学 应用社会调查和社会声学调查评价噪声烦恼度》中的问卷调查方法进行，由调查者一对一进行调查，并由受调查者自行填写问卷。

本调查中飞机噪声引起的烦恼度，按二种方式进行描述，一种为文字描述性等级量表，即将对飞机噪声烦恼度的反应划分为“一点没有、轻微、一般、严重、非常严重”5个等级；另一种为数字化等级量表，将烦恼度反应从“一点没有到非常严重”之间划分为0～10的11个等级。以上反应等级的填写，均由受调查者根据自己对居住地的飞机噪声感受自行选择填写。

2.4调查的数量及声级范围

本次烦恼度调查的人数和声级范围见表3。

3结果分析

3.1高烦恼率计算方法

将文字性描述等级量表中将反应严重和非常严重的比例合计为高烦恼率；数字量化等级量表中将反应8～10的比例合计为高烦恼率；数字量化等级量表统计得到的不同声级下的高烦恼率见表4。由表可见在相同声级下，首都机场、深圳机场高烦恼比例低于石家庄机场和宁波机场。

3.2.1数字化等级量表的高烦恼率统计分析

4个机场合并统计得到的不同WECPNL和Ldn下调查的高烦恼率见表5。

本研究利用模糊数学原理进行主观烦恼度研究，根据不同烦恼度等级，按等间隔原则给出数字等级量表的主观烦恼度的隶属度函数，然后求得各中心声级的烦恼概率，计算公式如下：

式中：Pi为中心声级Li的烦恼概率；nij为Li声级下第j评价等级出现的频数；μj为第j评价等级烦恼度的隶属度，即隶属函数的值，分别为飞机噪声的烦恼阈值（EL）由下式计算：

式中Li为对应的中心声级。 经计算WECPNL的烦恼度阈值为70.6dB；Ldn的烦恼度阈值为57.3dB（A）。

3.2.2文字性描述等级量表的高烦恼率统计分析

4个机场文字性描述等级量的高烦恼率统计结果见表6。

3.2.1相似采用模糊数学原理进行主观烦恼度研究

其中μj的值分别为0、025、05、075、1。利用公式计算得出的阈值，WECPNL为696dB，Ldn为562dB（A）。和321节相比阈值两者基本相同，文字性描述等级量表的主观烦恼度阈值稍低于数字化等级量表的阈值1dB。

3.2.3不同机场周围人群对飞机噪声反应的比较

为给出不同机场人群对飞机噪声的反应，本次研究分别给出了首都机场、深圳机场和石家庄机场、宁波机场两组的统计结果。首都机场和深圳机场数字化等级量表的主观烦恼阈值计算得出的WECPNL阈值是745dB，Ldn阈值为618dB（A）。石家庄机场、宁波机场进行数字等级量表主观烦恼阈值计算得出的WECPNL的阈值是707dB，Ldn的阈值为562dB（A）。两组机场的相关曲线见图6。endprint

4调查结果和机场飞机噪声标准制定之间的关系

4.1和国际调查结果的比较

本次调查结果和Miedema飞机噪声烦恼度曲线的比较见图7，本次调查的反应高于Miedema的结果。

4.2和国内调查结果的比较

本次烦恼度反应调查结果和浙江大学环境污染控制技术研究所翟国庆等在萧山机场调查结果的比较见图8。图中虹桥机场的曲线是按WECPNL-Ldn=13dB计算得出的Ldn回归得到的曲线。由结果可知本次调查的反应稍高于翟国庆等的调查结果，在相同高烦恼率条件下，较虹桥的曲线声级约低5dB，国内3个调查结果均高于图5的Miedema烦恼曲线。

4.3评价量的选取

由评价量和高烦恼率的相关性比较结果可知，WECPNL和高烦恼率的相关性稍好于Ldn，因此利用两者作飞机噪声评价量均可较好的描述飞机噪声的影响，考虑飞机噪声监测的可行性及和其他噪声评价量的一致性，本次标准修订拟采用Ldn作为评价量。

4.4飞机噪声评价标准建议

4.4.1主观烦恼度阈值的计算结果

利用模糊数学法计算得到的主观烦恼度阈值见表7。

表7主观烦恼度阈值的计算结果

调查机场1WECPNL1Ldn首都机场等170.6157.3萧山机场172.4159.4

4.4.2按烦恼阈值计算得到的高烦恼率

按烦恼阈值计算得到的高烦恼率见表8，按计算得到的烦恼度阈值计算得到的高烦恼率基本为30%左右。

4.4.3标准值的建议

结合我国现有机场噪声标准，建议Ldn标准限值，并依据机场所处位置，新建机场周围或现有机场新规划的声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为57dB（A），现有机场已有声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为62dB（A）。

参考文献：

[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调查结果和机场飞机噪声标准制定之间的关系

4.1和国际调查结果的比较

本次调查结果和Miedema飞机噪声烦恼度曲线的比较见图7，本次调查的反应高于Miedema的结果。

4.2和国内调查结果的比较

本次烦恼度反应调查结果和浙江大学环境污染控制技术研究所翟国庆等在萧山机场调查结果的比较见图8。图中虹桥机场的曲线是按WECPNL-Ldn=13dB计算得出的Ldn回归得到的曲线。由结果可知本次调查的反应稍高于翟国庆等的调查结果，在相同高烦恼率条件下，较虹桥的曲线声级约低5dB，国内3个调查结果均高于图5的Miedema烦恼曲线。

4.3评价量的选取

由评价量和高烦恼率的相关性比较结果可知，WECPNL和高烦恼率的相关性稍好于Ldn，因此利用两者作飞机噪声评价量均可较好的描述飞机噪声的影响，考虑飞机噪声监测的可行性及和其他噪声评价量的一致性，本次标准修订拟采用Ldn作为评价量。

4.4飞机噪声评价标准建议

4.4.1主观烦恼度阈值的计算结果

利用模糊数学法计算得到的主观烦恼度阈值见表7。

表7主观烦恼度阈值的计算结果

调查机场1WECPNL1Ldn首都机场等170.6157.3萧山机场172.4159.4

4.4.2按烦恼阈值计算得到的高烦恼率

按烦恼阈值计算得到的高烦恼率见表8，按计算得到的烦恼度阈值计算得到的高烦恼率基本为30%左右。

4.4.3标准值的建议

结合我国现有机场噪声标准，建议Ldn标准限值，并依据机场所处位置，新建机场周围或现有机场新规划的声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为57dB（A），现有机场已有声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为62dB（A）。

参考文献：

[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调查结果和机场飞机噪声标准制定之间的关系

4.1和国际调查结果的比较

本次调查结果和Miedema飞机噪声烦恼度曲线的比较见图7，本次调查的反应高于Miedema的结果。

4.2和国内调查结果的比较

本次烦恼度反应调查结果和浙江大学环境污染控制技术研究所翟国庆等在萧山机场调查结果的比较见图8。图中虹桥机场的曲线是按WECPNL-Ldn=13dB计算得出的Ldn回归得到的曲线。由结果可知本次调查的反应稍高于翟国庆等的调查结果，在相同高烦恼率条件下，较虹桥的曲线声级约低5dB，国内3个调查结果均高于图5的Miedema烦恼曲线。

4.3评价量的选取

由评价量和高烦恼率的相关性比较结果可知，WECPNL和高烦恼率的相关性稍好于Ldn，因此利用两者作飞机噪声评价量均可较好的描述飞机噪声的影响，考虑飞机噪声监测的可行性及和其他噪声评价量的一致性，本次标准修订拟采用Ldn作为评价量。

4.4飞机噪声评价标准建议

4.4.1主观烦恼度阈值的计算结果

利用模糊数学法计算得到的主观烦恼度阈值见表7。

表7主观烦恼度阈值的计算结果

调查机场1WECPNL1Ldn首都机场等170.6157.3萧山机场172.4159.4

4.4.2按烦恼阈值计算得到的高烦恼率

按烦恼阈值计算得到的高烦恼率见表8，按计算得到的烦恼度阈值计算得到的高烦恼率基本为30%左右。

4.4.3标准值的建议

结合我国现有机场噪声标准，建议Ldn标准限值，并依据机场所处位置，新建机场周围或现有机场新规划的声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为57dB（A），现有机场已有声敏感建筑物可不采取任何隔声措施的限值Ldn为62dB（A）。

参考文献：

[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