机场噪声扰民相关问题

                                   燕翔   朱相栋

摘要：机场噪声扰民是一个世界性的难题，是飞机运行的副产品，是一个不可避免问题。它不但影响着新机场的建设，还严重影响着现有机场的运营。对于机场周围的居民的生活同样存在严重影响。机场噪声对人们的影响不仅是它的强度问题，还包括其特有的频谱特性、出现频率、持续时间等因素。机场噪声是一个复杂的问题，只有采取综合手段才能予以解决。

关键字：机场噪声，噪声扰民，隔声措施

                                AIRPORT NOISE ISSUE

                             Yan Xiang     Zhu Xiangdong

Abstract: The airport noise, a byproduct of the airplane, is now an universal difficult problem. The airport noise does not only limit the development of new airports, but also affects the operation of existing ones. Moreover, it can affect the daily life of people who live around the airport. The airport noise affects people by not only its intensity, but some other factors including frequency and duration. The problem about airport noise is complicated. Multiple means must be used to deal with this problem.

Key words: airport noise, noise interference, sound insulation

     引言

      机场是现代化城市的标志。机场带来了方便和繁荣，同时也带来了污染和噪声。机场航空噪声影响范围广，噪声烦恼度高，是城市区域环境噪声防治的难题之一。据国外文献报道，在欧美发达的大中型城市中，受机场飞机噪声影响的居住区人口超过了车辆交通噪声，排在首位。美国、日本、欧洲等国对机场噪声问题非常重视，相关研究已有近50多年的历史。中国属发展中国家，城市交通噪声问题尚居首位，随着经济发展，机场不断扩建，航班越来越密集，机场噪声问题也日渐突显。

      1 机场噪声的特点

      机场航空噪声与其他城市区域环境噪声有显著不同。飞机噪声来自空中，地面地形、遮挡等不能衰减飞机噪声。飞机噪声的时间特性也很特别，人们听到飞机噪声是由远及近，再远去。没有飞机经过时，环境可能非常安静。飞机从远处飞来时，首先听到的是隆隆的低频声，随着飞机的接近，声音不断增大，中高频声音也多起来，飞到距离最近处噪声达到最大。在头顶时，中、高、低频的噪声成分都很多。飞机远去时，先降低的为中高频噪声，低频噪声再逐渐降低到正常水平 [1] 。飞机噪声一般持续30-60秒左右，对于首都机场飞机起降频次约3-5分钟，这就是说，机场周遍地区每隔3-5分钟的安静中会出现一次30-60秒的飞机噪声。人们对这种安静环境中出现的短时持续噪声非常不舒适，比持续的道路噪声更另人烦恼。飞机噪声的另一显著特点是低频（<250Hz）噪声大，通过对机场周边噪声环境实测，航空低频噪声比车辆交通低频噪声高5-10dB，而中高频噪声平均来讲反而比交通噪声低，因此低频噪声控制是机场周边地区住宅隔声的关键问题之一。

      2 周边地区居民对机场噪声的反应

      人们对噪声的感觉因人而异，同一个人不同时间、不同心情时对噪声反应有不同。人群对飞机噪声的反映是，只要有听闻较明显的飞机噪声，就会有一小部分比例的人难以忍受，其中有条件者将搬出该居住区，没有搬家条件的人往往怨天尤人，自认倒霉；还有一部分人感觉受到打扰，但属可忍受范围，但比前一部分人的强烈反映要温和；再有一部分人（往往是多数）对噪声问题的感觉比较默然，甚至认为机场附近“本应如此”。上海市环境监测中心站通过对虹桥机场飞机噪声对人影响的调查分析，当WECPNL为76~80dB时，高烦恼率为45\%，86~90dB时高烦恼率为75\%，91~95时高烦恼率为81\%。中科院声学所等单位在1985年对首都机场进行调查WECPNL为80dB时对飞机感到烦恼的人员约占54\%，对看书和思考感到有影响的约占30\%，对飞机噪声认为需要采取措施的约占34\%。虽然我国的飞机噪声标准为75dB，但是调查结果表明即使WECPNL低于70dB，仍有24\%的人有反映。

      从国外研究来看，居民区飞机噪声在WECPNL80dB(约65dB(A)左右)时，约有10\%的居民难以忍受，40\%的居民有抱怨，50\%的居民较为默然，这一数值被大多数发达国家作为飞机噪声的最低标准（我国最低限值标准比此数值严格5dB，为LWECPN75dB，但是，数值虽然严格，执行力度差）[2]。

      人们对噪声影响的程度，除了噪声本身外，还与心理状态有关。当人们对噪声很关注时，往往“越听声越大”，若注意力集中在其他事物上时，对噪声还可能出现“听而不闻”。

      国外调查显示，在铁路、机场、工厂等噪声较高环境中的工作人员，居住在这些区域周遍地区时，噪声干扰的反映小。美国MIT交通研究所70年代的一份调查报告显示，他们所调查的铁路沿线的居民对火车经过噪声抗议很少，重要原因是“他们大部分人工作在铁路上，或以铁路为生存” [2]。

      ISO标准化组织在制定噪声标准时，考虑了人群对噪声反映的因素，一般分为最低限、好、很好三个标准，对应的人群统计学满意率为50\%，75\%，90\%。

      在我国，20-30年前机场位置远、规模小、航班少、影响城市居民数量少，再加之分配住房（过几年有换房机会），即使处于航线较近的住户，直接的抱怨较少。近年来，机场规模扩大，航班增多，同时，居民维权意识提高，对生活品质有更高要求，住房私有化等，出现了对机场噪声的抱怨，甚至发生群众事件。据国内调查显示，目前，出现过周边居民集体抱怨的机场有15\%-20\%，这种状况与美国60年代末70年代初比较类似，那一时期正是美国战后第二轮机场大规模建设和国内经济高速发展的时期。

      可以预见，若无有效措施，任其发展，周遍居民对国内机场噪声问题的抱怨可能越趋严重，甚至在一部分难以忍受的群众的带头下，发生激烈的抗议行为。

      3 机场周围土地的规划使用

      对机场周围土地进行合理的规划使用是解决机场噪声问题的有效手段之一，发达国家很早以前就已经认识到了这个问题。国际民航组织敦请缔约国对机场周围的土地使用进行规划和控制，以避免在关键噪声区建造噪声敏感建筑。

      在机场周围设立噪声区是进行土地使用规划的基础，而噪声区的划分则需要根据飞机噪声影响和社区反应来进行。对于如何预报飞机噪声影响和预测社区反映，国际民航组织在其205号通告《计算机场附近噪声等线图的推荐方法》里面有所介绍[3]。

      土地使用规划与控制是在噪声区划分的基础上进行的。首先根据实际噪声影响和未来预测噪声影响的程度，在机场周围划定噪声区。其次根据不同的土地使用确定其所能容忍的最大噪声。比如居民住宅、学校、医院等最怕噪声干扰，因此所能容忍的最大噪声很低，应尽量远离噪声源。重工业本身产生的噪声就很大，基本不怕飞机噪声，在符合安全条件下可以在机场附近。最后将不同使用要求的建筑进行比较，确定出土地使用与噪声区的相容关系，为制定机场周围的土地使用规划提供基础。[4]

      也有一些国家采用土地经济的方法控制机场周边地区的居住区开发。根据噪声影响的情况，政府相应提高土地出让价格（包括费率或税率），噪声影响越高，地价越贵，迫使开发商尽可能远离这些区域。若开发不可避免，需要先给政府交纳一定比例的“环境整治费”作为押金，美国有些洲的比例高达20\%，若开发商通过规划、建筑等措施使环境达标，押金退还，若不达标，押金不退，还要罚款，政府有权利使用这批资金进行区域环境治理或给住户提供经济补偿。

      可以考虑对机场周边居住区商品房优先照顾机场工作人员购买，如对机场工作人员实行优惠价格或提供补贴等。机场工作人员往往能够理解机场的环境条件，也较难与机场形成对立关系。也可以考虑机场成立管理公司，大面积购买周边地区商住房并用于出租。发达国家的机场往往是城市的交通枢纽之一，高速公路、城市铁路、交通车汇集之地，住房出租比较有市场，我国也将出现这种趋势。由于流动的原因，租户对环境的忍耐力要强一些，机场周边高噪声居住区只租不卖能够缓解机场和住户之间的紧张关系。

      4 降低飞机噪声

      飞机是一个很大的噪声源，发出的噪声类似白噪声频谱。所以说飞机的噪声是全频带噪声。飞机场的噪声影响程度取决于飞机的起降次数、时刻、强度、飞机噪声的频谱分布、持续时间、距离和传播途径。因此降低飞机噪声是从源头解决机场噪声问题的方法，而且是最有效的方法。

      飞机的噪声来源主要有发动机运行噪声和飞机机身在空气中飞行时气流摩擦噪声。后一种噪声降低难度较大，因此降低飞机噪声主要是降低发动机噪声。随着工业的进步，飞机发动机噪声已经大幅降低，飞机机身气流摩擦噪声已经占到飞机噪声的很大比重。随着大型和巨型飞机的不断增加，机场噪声会因此而增大。[4]

      1960年代至今，美、英法、德等国家通过技术的改进，飞机自身噪声降低了10-15dB。目前，进一步降低飞机自身噪声面临一定困难。

      5 飞机起降次数与时刻的控制

飞机起降次数越多，噪声影响就越大。以首都机场为例，每3～5分钟就有一架航班起降。机场一般不希望把降低航班起降次数作为降低机场周围噪声的手段。但是机场可以调整飞机起降的时间。由于夜间飞机噪声对机场周围居民影响很大，因此机场可以对夜间起降的航班次数进行控制。[5]

      6 实行消音飞行程序[4]

      机场可以使用消音飞行程序，目的在于减少受飞机噪声影响的居民内容包括：

      1）控制跑到使用，交替使用各条跑道起降飞机，避免集中干扰一个地区。

      2）在起飞后和降落前调整航向，避免飞过居民区。

      3）降落时使用多级进近飞行，尽可能的晚一些降低高度。

      4）起飞后快速爬升高度。

      5）隔离机场飞机维修试验场。

      6）不允许噪声超标的飞机起降。

      7 对机场周围建筑进行必要的隔声措施

      对于位于机场噪声干扰区内的居民住宅、学校、医院等噪声敏感建筑可以增加建筑围护结构的隔声量。利用隔声墙体，隔声窗等综合解决建筑隔声问题。

      窗户考虑：隔声窗是机场周边地区住宅隔声的关键，机场噪声以低频噪声为主，而中高频噪声不显著，普通隔声窗隔绝中高频效果好，但由于共振，低频会产生隔声低谷，频率特性与飞机噪声恰恰相反，这一点是值得注意的。普通隔声窗的隔声评价指标是Rw，用于语言或交通噪声比较好，作为机场噪声治理，还要同时考虑噪声对人的烦恼度影响，确定的隔声指标应与感觉噪声级LPNE相适应。 北京市进行环线路交通噪声治理是非常成功的，为四环沿线更换隔声窗获得了良好的降噪效果，得到市民的交口秤赞。在将要进行的机场噪声治理工作中，应在总结交通噪声治理的成功经验基础上，参考发达国家机场噪声的研究成果，深入研究首都机场噪声的新特点，科学合理地选用机场噪声专用隔声窗。不同的建筑物窗户由于构造、位置、阳台等各种因素影响，需进行分类统计，安装与其相适应的隔声窗，才可达到隔声要求。

      墙体考虑：对于建筑物围护墙体、屋顶可能存在薄弱环节，需要根据不同的建筑物进行现场考察，发现那些可能薄弱部位，并进行有效处理。

      孔洞处理：对于像空调、通风洞口等一些漏声环节，需要根据其安装方式、位置进行合理分类、统计，提出相应的隔声设计方案。

      房间内吸声考虑：因不同房间大小和房间内的吸声情况可能不同，因此，即使采用相同隔声性能的门窗，房间内的噪声情况也可能有很大差异，在进行门窗隔声处理时需要考虑房间的内的不同吸声情况。

      8 总结

      机场噪声控制是综合性的，不仅包含隔声降噪技术，还关系到机场建设、建筑设计、城市规划、政策法规、政府指导、经济条件等多方面因素，需要机场业主、声学专家、建筑师、城市规划人员、法律顾问、政府官员、经济顾问共同参与，协调工作，联合解决这一关系人民群众切身利益的问题。

参考文献（Reference）

[1]  曹勤等  机场周围实际航空噪声影响因素分析，《噪声与振动控制》 2005年第11期  P134~138

[2]  郑大瑞 蔡秀兰，机场周围飞机噪声评价方法的研究，《声学学报》 1991年 第03期 P218~229

[3] 詹姆斯·考恩，建筑声学设计指南，李晋奎 燕翔 译  P147

[3]  朱济杰，机场噪声问题及其综合治理，《民航经济与技术》 2000年 第03期P39~42

[4]  钱炳华 张玉芬，机场飞机噪声评价方法与控制途径，《应用声学》1988年 第02期P41~46

[5]  刘炳权  谈谈机场运行的减噪声程序，《中国民用航空》  2006年 第03期 P57~63