机场周围飞机噪声评价指标的应用及探讨

机场周围飞机噪声评价指标的应用及探讨
杨冬青
【摘要】通过对某机场周围飞机噪声一个完整航班周期的监测,分析现有飞机噪声测量方法和评价指标(计权等效连续感觉声级LWECPN)的局限性,对比了连续监测24 h与连续监测一周评价结果的差异,提出以最大A声级LAmax作为补充评价指标的建议.
【期刊名称】《工业安全与环保》
【年(卷),期】2011(037)008
【总页数】3页(P33-35)
【关键词】飞机噪声;噪声监测;计权等效连续感觉声级
【作者】杨冬青
【作者单位】上海市环境监测中心,上海,200030
【正文语种】中文
随着我国航空事业的发展,由此引起的噪声问题已逐渐引起人们的重视。

目前飞机噪声的监测主要根据 G B/T9661—1988《机场周围飞机噪声测量方法》进行,采用计权等效连续感觉噪声级LWECPN作为评价指标。

本文结合某机场周围飞机噪声的测量,探讨我国现行飞机噪声评价指标的合理性。

1.1 测量方法
目前机场周围飞机噪声的测量方法主要依据 G B/T9661—1988《机场周围飞机噪声测量方法》中的简易测量法[1]:测定监测时段内每一飞行事件最大A声级
LAmax和持续时间 Td,并记录飞机起降状态及气象条件,计算出每一飞行事件的有
效感觉噪声级LEPN。

根据每一天的有效感觉噪声级的能量平均值计算出计权等效连续感觉声级LWECPN。

随着监测仪器的发展,目前已有各种型号的噪声统计分析仪、噪声频谱分析仪,可在
对某一飞行事件监测后直接读出LEPN,并利用软件直接导入计算机进行相关计算。

1.2 评价指标
G B/T9661—1988《机场周围飞机噪声测量方法》规定,采用国际民航组织推荐的计权等效连续感觉噪声级 LWECPN作为评价量[1-3]。

以一昼夜24 h定为单位监测时间,LWECPN(监测实例中以LWECPN1表示)可以按照公式(1)进行计算:
式中为 N次飞行事件的有效感觉噪声级的能量平均值,dB;LEPNi为某一次飞行事
件的有效感觉噪声级LEPN,可从监测仪器中直接读出,dB;LTPN为经纯音修正的感
觉噪声级,dB;T0=10 s;N1为白天的飞行次数(7:00～19:00);N2为傍晚的飞行次数(19:00～22:00);N3为夜间的飞行次数(22:00～次日7:00)。

对式(1)进行变换:以10lg8 640代替39.4,并将式(2)带入,式(1)可以变换为:
式中,表示每次飞行的平均噪声能量;N1+3N2+10N3表示每天的加权飞行架次。

因此,式(3)分子表示一天所有飞行架次累计的噪声能量总值,分母为每天的秒数(3 600×24=86 400),故LWECPN表示全天每秒钟飞机噪声对人的作用。

对于航班周期为一周的机场,一般监测一周,求出平均一昼夜的LWECPN(监测实例
中以LWECPN7表示)。

计算公式如下[1]:
式中,N1i,N2i,N3i分别代表一周内每天白天、傍晚及夜间的飞行次数代表一周内所有飞行的能量平均值,为最大A声级。

2.1 监测点位
由于机场所在区域受季风影响,因此选择位于跑道南、北端的2个受飞机噪声影响
较大的点位进行为期一周的连续监测,其中S1测点位于跑道南端,N1位于跑道北端。

两测点均为机场建设环境影响评价文件中列出的 LWECPN超过75 dB的点位,其中S1预测值为78 dB,N1预测值76.5 dB。

测点周围地势相对城区较为开阔,测量时传声器高于地面1.2 m,距其他反射面1 m以上。

2.2 监测仪器
主要采用AWA6218A型噪声统计分析仪、AWA6218A+型噪声统计分析仪及AWA6270+型噪声频谱分析仪,采用4230型声级校准器每天进行两次校准。

每天测试结束后对监测仪器进行充电,每点位设有备用仪器,确保监测连续进行。

2.3 数据记录
记录一周内每天24 h所有航班、每架飞机的测试时间、起降状态、测量得到的LAmax、持续时间 Td以及测量仪器中对每一飞行事件的编号,以便与仪器导出的数据进行核对。

对于受到周围环境噪声影响较大的飞行事件,记录干扰来源。

若气候条件不符合测试要求,则在下一个飞行周期内的相同时段进行补测。

2.4 数据筛选
根据航班飞行情况,对被测点位进行了为期一周的连续监测,监测人员分两组,12 h 换班。

剔除记录中 Td＜1 s、Td＞60 s或者最大噪声值LAmax＜60 dB的数据;同时根据被测点位噪声背景值,剔除最大A声级LAmax与背景值差值小于20 dB的数据;对于原始记录中注明有干扰的数据也予以剔除。

2.5 监测结果
监测结果及参与计算的有效飞行架次见表1。

表1监测结果显示,S1点位监测期间,有效飞行架次中LAmax最大声级的变化范围为62.3～94.0 dB,某一飞行事件的有效感觉噪声级变化范围为66.2～104.4 dB,以24 h连续监测为单位的计权有效连续感觉噪声级 LWECPN1最大值为83.2 dB,以连续监测一周得到的LWECPN7为79.9 dB。

N1点位有效飞行架次中LAmax的变化范围为65.4～91.0 dB,某一飞行事件的有效感觉噪声级LEPN变化范围为
76.2～102.3 dB,以24 h连续监测为单位的计权有效连续感觉噪声级LWECPN1最大值为79.3 dB,最小值为62.1 dB,以连续监测一周得到的LWECPN7为74.8 dB。

3.1 能量平均原理对机场噪声监测存在局限
指标LWECPN是以LEPN为基础,考虑一天内不同时段的飞行架次,将所有飞行架次累计的噪声能量总值平均到全天每一秒钟,进而得到的飞机噪声对人的作用。

N1点位周五连续监测结果显示,LAmax变化范围为74.2～90.4 dB,某一飞行事件的最大有效感觉噪声级LEPN已达到102.3 dB,在考虑了飞行架次的影响后,根据式(1)得到 LWECPN1为75.0 dB,与G B9660—1988《机场周围飞机噪声环境标准》二类区域标准值比较,仍符合标准中规定的不大于75 dB的限值。

其他机场飞机噪声的监测也出现过同样的问题[4]。

飞机噪声的测量和计算包含了一系列高声级的事件,每一事件间又以相对安静的状态分隔。

据统计,N1测点周五参与计算的有效飞行架次为6架,白天时段1架,夜间时段5架。

根据现行的G B/T9661—1988《机场周围飞机噪声测量方法》规定,将一系列高声级事件的噪声能量总值平均到全天的每一秒,得到的LWECPN仍符合二类区域标准值。

但是飞机飞行造成的高声级事件,一次就足以影响人的健康、睡眠质量等,因此,用等能量原理评价飞机噪声对人的影响存在局限[5]。

3.2 对于飞行航线正下方的测点监测一周与监测一天的差异不大
G B/T9661—1988《机场周围飞机噪声测量方法》规定,对于航班周期为一周的机场,需监测一周,求出平均一昼夜的LWECPN。

对于大型机场,需要大量的人力、物力才能保障监测的顺利开展。

S1点位与跑道的垂直距离约60 m,基本位于航道下方,监测期间记录的每天平均飞行架次约340,每天平均参与计算的有效架次约180,夜间时段平均为35架次。

根据现场监测时居民的反映,飞机起降时,严重影响正常的生活和工作,特别是夜间时段影响更大。

监测结果显示,S1点位每天LEPN的最大
值均在100 dB以上,LEPN平均值均在90 dB以上,每天的LWECPN1均超过G B9660—1988《机场周围飞机噪声环境标准》二类区域标准规定的75 dB。

连续监测一周后,统计得到平均一昼夜的 LWECPN7为79.9 dB,与一周内LWECPN1最大值83.2 dB(周四)相比,相差3.3 dB,与一周内LWECPN1最小值79.0 dB(周二)相比,相差0.9 dB。

因此,对于飞机航线正下方的测点,当飞机噪声成为影响该点位的主要声源时,进行一昼夜24 h的监测,能够在一定程度上反映测点的噪声状况,同时也能减少监测单位在机场跑道“三同时”竣工验收过程中的工作量。

但对于远离飞行航线的测点,监测一周与一昼夜得到的LWECPN差异较大。

(1)增加各测点的 LAmax作为补充评价指标[4]。

计权等效连续感觉噪声级LWECPN作为机场周围飞机噪声的评价量,在实际的应用过程中,不能够完全反映被测点位居民生活受干扰的状况。

建议增加各测点的 LAmax作为补充评价指标,限值可以参考 G B3096—2008《声环境质量标准》表1及5.4条款的规定:对于各类声功能区夜间突发噪声,其最大声级超过环境噪声限值的幅度不得高于15 dB(A)。

(2)进一步验证24 h连续监测有条件代替一周连续监测的可行性。

随着各地机场建设项目的增加,监测人员可在积累数据的基础上,对于飞行航线正下方的测点能否用24 h连续监测代替一周连续监测,或者是有条件代替,再做进一步验证。

【相关文献】
[1]G B/T9661—1988.机场周围飞机噪声测量方法[S].
[2]郑大瑞,蔡秀兰.机场周围飞机噪声评价方法的研究[J].声学学报,1991,16(3):218-229.
[3]王维.我国机场噪声评价量与噪声影响的定量关系[J].应用声学,2004,23(1):8-11.
[4]刘占良,赫旭.机场航空噪声监测与评价方法[J].中国海洋大学学报,2006,36(4):660-664.
[5]沈颖,陈荣生,吴新泉.机场周围飞机噪声评价指标研究[J].东南大学学报,1999,29(5):126-128.。