机场周边噪声测试

技术概述

机场周边噪声测试是一项专门针对航空器起降及地面运行所产生的声环境污染进行量化评估的专业技术活动。随着航空运输业的蓬勃发展，机场数量不断增加，航班密度日益加大，机场周边区域的声环境质量面临着严峻挑战。航空噪声具有瞬时性强、声压级高、影响范围广且持续时间不规则等特点，与一般的工业噪声或交通噪声存在显著差异，因此需要采用特定的测试技术和评价体系进行监测。

从声学物理特性来看，航空噪声主要来源于飞机发动机的进气噪声、排气噪声、风扇噪声以及机身空气动力性噪声。在飞机起降过程中，这些噪声源会产生高强度的声波，对周边居民区、学校、医院等敏感点造成干扰。机场周边噪声测试的技术核心在于准确捕捉这些具有明显非稳态特征的声信号，并通过科学的评价指标将其转化为可量化的环境管理依据。

在技术标准方面，我国现行的《机场周围飞机噪声环境标准》（GB 9660-88）以及《机场周围飞机噪声测量方法》（GB 9661-88）是开展此项工作的主要依据。此外，国际民航组织（ICAO）发布的《航空器噪声》附件16以及国际标准化组织（ISO）的相关标准也为测试工作提供了重要参考。测试过程中，需要综合考虑气象条件、地形地貌、飞行程序等多种因素的影响，确保监测数据的真实性和代表性。

机场周边噪声测试不仅是对环境质量的监测，更是机场规划、扩建及环评验收的重要技术支撑。通过系统性的测试与数据分析，可以绘制出精确的噪声等值线图，明确噪声影响范围和程度，为机场周边土地利用规划、建筑隔音设计以及声环境治理提供科学依据。近年来，随着计算机模拟技术与实测技术的深度融合，机场噪声监测正朝着自动化、智能化、网络化的方向发展，大大提高了监测效率和数据准确性。

检测样品

在机场周边噪声测试的语境下，所谓的"检测样品"并非传统意义上的实体物质，而是指被监测的声环境介质及特定的声学事件。声环境作为一种物理场，其检测对象具有无形性和动态性特征。具体而言，检测样品可以理解为在特定监测点位上，某一时间段内由航空器活动所产生的声能量集合。

声环境介质本身是噪声传播的载体，包括空气、地面反射界面以及可能存在的障碍物等。测试工作需要在这些介质中进行布点，以获取具有代表性的噪声数据。监测点位的空气密度、温度、湿度、风速等物理参数会直接影响声波的传播特性，因此在采集声学"样品"时，必须同步记录相关的气象参数。

从监测对象的角度划分，检测样品主要包括以下几种类型：

• 航空器起降噪声事件：这是最主要的检测对象，指单架飞机在起飞或降落过程中产生的完整噪声事件，需要记录噪声事件的全过程，包括噪声起始时刻、结束时刻、最大声级以及持续时间等关键参数。
• 航空器地面运行噪声：包括飞机在滑行道滑行、机坪试车、辅助动力装置（APU）运行等地面作业过程中产生的噪声，这类噪声虽然声级相对较低，但持续时间可能较长。
• 背景噪声：指在没有航空器活动的情况下，监测点位的环境背景声级，主要来源于道路交通、工业生产、社会生活等噪声源。准确测量背景噪声是评估航空噪声贡献值的重要前提。
• 敏感点声环境：指机场周边居民住宅、学校、医院、机关办公区等声环境敏感目标处的声质量状况，是评价机场噪声影响程度的直接依据。

在实际操作中，检测样品的采集需要满足一定的样本量要求。根据相关标准规范，机场噪声监测通常需要覆盖完整的飞行架次周期，包括昼间、晚间和夜间的不同时段。监测周期内应包含足够数量的飞行架次，以确保统计结果的置信度。对于新建机场的环评监测或扩建机场的验收监测，监测周期一般不少于7天，且应涵盖典型气象条件和工作日、休息日等不同情形。

检测项目

机场周边噪声测试的检测项目依据国家相关标准和环境影响评价要求确定，主要包括声学指标、时间统计指标和频谱分析指标等多个维度。这些检测项目从不同角度反映了机场噪声的物理特性和主观烦恼度，是全面评价机场声环境影响的基础。

核心声学指标是检测工作的重点内容，主要包括：

• 计权等效连续感觉噪声级（LWECPN）：这是评价航空噪声最主要的指标，单位为dB。该指标综合考虑了噪声的强度、频率成分、持续时间以及出现时间（昼间、傍晚、夜间）对人的主观烦恼度影响，是目前国际上通用的航空噪声评价量。根据GB 9660-88标准，一类区域（特殊住宅区、居住区、文教区）的控制标准为LWECPN ≤ 70dB，二类区域（除一类区域以外的生活区）的控制标准为LWECPN ≤ 75dB。
• 最大A声级（LAmax）：指在一次飞行事件中测量到的最大A计权声压级，反映了噪声事件的峰值强度。该指标对于评估航空噪声的惊扰效应具有重要意义。
• 感觉噪声级（LPN）：基于人对噪声的主观响应特性计算得出的评价量，考虑了噪声的频率分布和离散频率成分对人的烦恼影响。
• 有效感觉噪声级（EPNL）：在感觉噪声级基础上，对噪声持续时间进行修正后得到的评价量，是国际民航组织推荐的航空噪声单一事件评价指标。
• 暴露声级（LAE）：也称声暴露级，是归一化为1秒持续时间的等效A声级，用于表征单一噪声事件的总声能量。

时间统计指标用于描述噪声的时间分布特征，包括：

• 昼夜等效声级（Ldn）：在24小时等效A声级基础上，对夜间噪声增加10dB处罚后计算得出的评价值，反映了噪声在全天候条件下对居民的综合影响。
• 昼间等效声级（Ld）和夜间等效声级（Ln）：分别反映昼间（6:00-22:00）和夜间（22:00-次日6:00）时段的噪声水平。
• 噪声事件次数：统计监测周期内超过预设阈值的噪声事件总数，以及不同时段的事件分布情况。
• 平均噪声事件持续时间：反映单个飞行事件的平均影响时长。

频谱分析指标用于深入研究噪声的频率特性，主要包括噪声的1/1倍频程或1/3倍频程频谱分析，这对于识别主要噪声源、评估低频噪声影响以及设计隔音措施具有重要参考价值。航空噪声通常在低中频段具有较高的声能量，其频谱特征与飞机类型、发动机工况密切相关。

检测方法

机场周边噪声测试的检测方法严格遵循国家标准《机场周围飞机噪声测量方法》（GB 9661-88）及相关行业规范执行，监测过程涉及监测方案制定、监测点位布设、仪器安装调试、数据采集记录、结果计算分析等多个环节，每个环节都有明确的技术要求和质量控制措施。

监测方案的制定是测试工作的首要环节。在开展监测前，需要收集机场的基础资料，包括机场地理位置、跑道构型、飞行程序、航班时刻表、机队组成、起降架次统计等信息。同时，需要调查机场周边的声环境敏感目标分布情况，绘制敏感目标分布图。根据监测目的，确定监测项目、监测周期、监测点位数量和布设位置，编制详细的监测方案。

监测点位的布设是影响监测结果代表性的关键因素。布点原则如下：

• 网格布点法：适用于机场噪声影响范围的整体普查。以跑道中心或主要飞行轨迹为基准，按照一定间距（如500m×500m或1000m×1000m）设置监测网格点，绘制机场周边噪声等值线图。
• 敏感点布点法：在机场周边的居民区、学校、医院等敏感目标处布设监测点，点位应选择在建筑物窗外1米处或开阔地带，避免墙面反射等干扰因素。
• 断面布点法：在跑道延长线上，沿飞行轨迹方向布设若干监测点，用于分析噪声随距离的衰减规律。
• 特征点布点法：在机场近台、远台、下滑信标台等关键位置布设监测点，用于分析特定区域的噪声影响。

数据采集过程需要严格控制环境条件和操作规范。监测应在无雨、无雪、风速小于5m/s的气象条件下进行，以减少气象因素对声传播的影响。传声器应安装在距离地面1.2-1.5米高度处，并配备防风罩。监测期间应同步记录飞机的机型、航班号、起降时刻、飞行方向等信息，以便进行后续的数据关联分析。对于连续监测，应采用自动监测系统，实现24小时无人值守监测，并保存完整的原始声信号。

结果计算分析是检测方法的重要组成部分。对于LWECPN的计算，需要首先计算单次飞行事件的有效感觉噪声级（EPNL），再根据昼夜时段划分计算计权等效连续感觉噪声级。计算公式如下：

LWECPN = 10lg[(1/T)×(∑10^0.1EPNLi)] - 13dB（昼间）或 -10dB（傍晚）或 0dB（夜间）

其中，T为评价时间基准（通常为24小时），EPNLi为第i次飞行事件的有效感觉噪声级。对于监测周期内的多日数据，应计算算术平均值或能量平均值作为最终评价值。监测报告应包含监测点位分布图、噪声监测数据统计表、噪声等值线图、频谱分析图等图表，并对超标点位提出整改建议。

检测仪器

机场周边噪声测试需要使用专业的声学测量仪器，仪器的性能指标和功能配置直接影响监测数据的准确性和可靠性。根据国家标准要求，机场噪声测量应使用Ⅰ型声级计或性能相当的环境噪声自动监测系统，测量仪器的性能应符合《电声学 声级计》（GB/T 3785.1-2010）的相关规定。

主要检测仪器设备包括：

• 积分平均声级计：这是噪声测量的核心设备，应具备A计权、C计权、Z计权等多种频率计权功能，以及快、慢、脉冲等时间计权特性。用于机场噪声监测的声级计还应具备峰值保持功能，能够测量LAE、LAmax、LCpeak等评价指标。仪器的测量范围应覆盖30dB-130dB以上，动态范围应不低于80dB。
• 噪声频谱分析仪：具备1/1倍频程或1/3倍频程实时分析功能，频率范围应覆盖20Hz-20kHz。频谱分析功能对于识别噪声源的频率特性、评估低频噪声影响至关重要。部分高端仪器还具备FFT细谱分析功能，可以更精确地分析噪声的频谱成分。
• 环境噪声自动监测系统：由户外传声器单元、噪声数据采集终端、气象传感器、数据传输模块、监控中心软件等组成，可实现24小时连续自动监测。系统应具备远程数据传输、实时数据展示、超标报警、事件录音等功能，适用于长期的机场噪声环境监测。
• 声校准器：用于对声级计进行灵敏度校准，分为活塞发声器和声级校准器两种类型。活塞发声器产生的声压级为124dB，频率为250Hz，准确度等级可达LS级；声级校准器产生的声压级通常为94dB或114dB，频率为1000Hz。每次测量前后均应进行校准，前后两次校准值的差值不得大于0.5dB。
• 气象监测仪器：包括风速仪、风向仪、温度计、湿度计、气压计、雨量计等，用于同步监测气象参数。气象条件对声波的传播有显著影响，尤其是风速和温度梯度会引起声波的折射和散射，因此气象数据的记录是机场噪声监测不可或缺的组成部分。
• 全球定位系统（GPS）：用于准确测定监测点位的经纬度坐标和高程，确保监测点位的可追溯性和不同时期监测数据的可比性。
• 飞机航班信息记录系统：用于接收机场空管系统提供的航班动态信息，包括飞机机型、航班号、起降时刻、跑道使用情况等，实现噪声事件与飞行事件的自动关联匹配。

仪器的检定与校准是保证测量准确性的重要环节。所有声学测量仪器应定期送至有资质的计量检定机构进行检定，检定周期一般为一年。在使用过程中，还应注意仪器的日常维护保养，包括防潮、防尘、防震等措施。对于户外长期监测，应采取防雷、防盗、防破坏等安全防护措施。

应用领域

机场周边噪声测试的应用领域十分广泛，涵盖了机场规划建设、环境保护、社会管理等多个层面。随着公众环保意识的增强和法律法规的完善，机场噪声测试在机场全生命周期管理中发挥着越来越重要的作用。

主要应用领域包括：

• 机场新建与扩建项目环境影响评价：在机场建设项目可行性研究阶段，需要通过噪声预测模拟和现状监测相结合的方式，评估项目建成后对周边声环境的影响程度和范围，为项目选址、跑道布局优化、飞行程序设计提供依据。噪声测试数据是编制环境影响报告书的重要技术支撑，也是环保部门审批项目的重要参考。
• 机场工程竣工环境保护验收：机场建成投入运行后，需要开展竣工环保验收监测，核实实际噪声影响是否与环评预测结果相符，是否满足国家标准要求，环保措施是否落实到位。验收监测数据是判断项目是否符合环保验收条件的关键依据。
• 机场周边土地利用规划：根据噪声测试结果绘制的噪声等值线图，可为城市规划部门提供科学的决策依据，合理规划机场周边的土地利用功能布局，避免在噪声超标区域规划建设居民区、学校、医院等敏感建筑。
• 敏感建筑隔声设计：对于已位于机场噪声影响范围内的既有敏感建筑或确需建设的敏感建筑，可通过噪声测试确定具体的声环境状况，为建筑的隔声门窗设计、通风消声设计等提供声学参数，降低室内噪声水平。
• 机场噪声污染防治：通过长期的噪声监测，掌握机场噪声的时间变化规律和空间分布特征，评估噪声治理措施的效果，为机场管理部门制定飞行程序优化、机型限制、运行时间管控、敏感点搬迁或隔声改造等综合治理方案提供依据。
• 航空器噪声适航审定：新型号航空器投入运营前，需要通过严格的噪声适航审定，测量其在起飞、降落、边线等基准条件下的噪声级，确认是否符合国际民航组织规定的噪声标准。
• 机场噪声地图绘制：综合运用噪声测试数据和计算机模拟技术，绘制机场噪声地图，直观展示噪声污染的时空分布状况，为公众信息公开和政府决策提供可视化工具。
• 社会矛盾调解与司法鉴定：机场噪声污染引发的社会纠纷和诉讼案件日益增多，客观公正的噪声测试数据可以作为调解纠纷、司法裁判的重要证据。

随着智慧机场建设的推进，机场噪声监测正逐步融入机场运行管理系统，实现噪声监测数据与航班信息、气象信息、飞行轨迹信息的深度融合，为机场精细化运行和绿色发展提供数据支撑。

常见问题

在机场周边噪声测试实践中，委托方和公众经常会提出一些具有代表性的问题，现就常见问题进行梳理和解答。

问：机场噪声评价为什么要采用计权等效连续感觉噪声级（LWECPN），而不是采用等效A声级（LAeq）？

答：等效A声级（LAeq）是环境噪声评价中最常用的指标，它以A计权网络模拟人耳对不同频率声音的响应特性。但航空噪声具有明显的非稳态特性和宽频谱特征，单纯的等效A声级无法充分反映其对人的主观烦恼度影响。计权等效连续感觉噪声级（LWECPN）是在感觉噪声级基础上发展而来的，它不仅考虑了噪声的频率特性，还考虑了噪声持续时间对烦恼度的影响，同时对昼间、傍晚、夜间不同时段的噪声进行了时间计权修正。大量研究表明，LWECPN与人群主观烦恼度的相关性优于LAeq，因此被国际民航组织和中国国家标准采纳为航空噪声的评价指标。

问：监测点位的布设高度有什么要求？在楼层室内监测还是在户外监测？

答：根据国家标准要求，机场噪声监测原则上应在户外进行。传声器应安装在距离地面1.2米至1.5米的高度，与周围反射物保持足够距离。如果需要在敏感建筑室内进行监测，传声器应距离室内墙面和其他反射面至少1米，距离窗户约1米处，窗户应保持正常开启状态。室内监测结果仅代表该特定位置的室内声环境状况，不能直接用于评价机场噪声达标情况，评价时应扣除建筑围护结构的隔声量影响。对于高层住宅，不同楼层受到的噪声影响可能不同，通常需要进行分层监测。

问：监测时为什么要同步记录气象参数？什么气象条件下不能进行监测？

答：气象条件对声波的传播有显著影响。风速和风向会改变声波的传播方向，形成顺风增强、逆风减弱的效应；温度梯度会引起声波的折射；空气湿度会影响声波的高频衰减。因此，为了保证监测结果的可比性和准确性，必须同步记录监测时的气象参数。根据标准要求，监测应在无雨、无雪、无雷电的天气条件下进行。当风速超过5m/s时，由于风噪声对测量的干扰较大，不宜进行监测。如果必须在特殊气象条件下监测，应在报告中注明气象条件，并对数据进行适当的修正。

问：一次完整的机场噪声监测需要多长时间？

答：监测周期的长短取决于监测目的和评价要求。对于环境影响评价监测，通常需要覆盖典型运行周，监测周期一般不少于7天，且应包含工作日和休息日。对于竣工环保验收监测，监测周期一般为2-3天，但应覆盖高密度航班时段。对于长期环境监测，则需要全年连续监测。单点单次监测的持续时间应至少包含若干完整的飞行事件，以确保数据的代表性。对于昼夜等效声级的测量，应覆盖完整的24小时周期。

问：机场周边噪声超标了怎么办？有哪些治理措施？

答：机场噪声治理需要采取源头控制、传播途径控制、敏感目标保护相结合的综合治理策略。源头控制措施包括选用低噪声机型、优化飞行程序（如优先使用噪声影响小的跑道和航路）、合理安排航班时刻（减少夜间航班）、改进起飞降落操作程序等。传播途径控制措施包括设置声屏障、种植隔声林带等。敏感目标保护措施包括敏感建筑搬迁、隔声门窗改造、安装通风消声装置等。此外，还可以建立机场噪声治理专项资金，对受影响居民给予经济补偿。具体治理方案应根据噪声测试结果和影响评估结论，结合当地实际情况综合确定。

问：如何判断我家是否在机场噪声影响范围内？

答：判断是否受机场噪声影响，最直接的方法是查阅机场发布的噪声地图或环境影响报告书中的噪声等值线图。如果您的住所位于70dB等值线范围内，则属于噪声超标区域；如果位于70-75dB范围内，则需根据所在区域的功能类别判断是否达标。您也可以关注机场周边是否布设有噪声自动监测显示屏，实时了解当地噪声状况。如对噪声状况存疑，可委托有资质的检测机构进行专业监测，获取权威的测试数据。