建筑工程试验检测结果的误差分析及控制措施

缑志云 甘肃振达顺航工程检测有限公司助理工程师

建筑工程不仅是建造各种高楼，也包括设计建筑的各种电线、水管和需要安装的设备。在对建筑进行构建的过程中，需要对房屋进行实地考察、合理规划和安排工人施工等，而建筑工程试验就是在工程进行过程中，考察工程的施工质量。当工程中出现失误时，能够及时提出有效的整改措施，避免造成更大的经济损失[1]。在理论上，试验检测是较为规范的检测方法，但是试验结果会出现不可避免的误差，如何有效地控制误差是当前研究的重点。

1 建筑工程试验检测结果的误差分析

1.1 误差分类

1.1.1 系统误差

系统误差是指在试验条件不变的情况下，对一个特定物体进行试验时产生的误差。系统误差是定值，误差的结果总是稳定在真实结果的一侧或者按照一定的规律进行改变。系统误差的规律性强，并且是可以测量的。对于系统误差而言，可以通过提高质量的方式减少系统误差。在一些试验中，系统误差是由试验人员造成的[2-4]。

1.1.2 过失误差

过失误差主要是由工作人员在工作中出现失误导致的，故也称为“差错”。这种差错是由于测量者的不专业、不认真导致的，所以是可以杜绝的。例如，读取数据的错误、记录结果的错误、测量的结果不准确都是过失错误。这种误差是可以通过反复检查结果、加强对测量者的监督、提高操作者的业务能力、增强相关工作人员的责任心等措施避免的。

1.1.3 随机误差

在日常生活中，随机误差也称为“偶然误差”和“不定误差”。这种误差并不是由操作者和仪器造成的，而是由试验过程中的一些不确定因素导致的，因此无法进行预判和测量，与系统误差和过失误差有很大的区别。无论试验仪器的精密度有多高，都无法避免产生随机误差。造成随机误差的原因也是不确定的，不受控制。随机误差具有明显的特征：

第一，在试验中出现的概率很大；

第二，具有对称性，在不同方向的误差出现的机会是相等的；

第三，误差值是有限的，误差值较大的概率较小；

第四，由于在不同方向上出现的概率相等，通过获取在相同条件下的多次试验结果，然后取平均值，可以减小随机误差对试验的影响。

1.2 误差产生的原因

产生系统误差、过失误差和随机误差的原因是不相同的，下面分别详细介绍产生这3种误差的原因。

1.2.1 测量设备的误差

测量仪器并不可能完全达到试验所要求的测量精度，在制造测量仪器的过程中也存在制造误差。这种由测量仪器造成的误差是有同一倾向性的，每一次测量的误差在方向和大小上不发生变化，所以由测量设备产生的误差是系统误差。

1.2.2 测量方法的误差

在试验时是按照理论进行实践，但是不可能在理论要求的完美条件下进行试验，只能在一定程度上接近试验的理论要求，从而这些微小的偏差会导致结果产生误差。在使用计算公式进行计算时，虽然计算公式计算出来的结果是确定的，但是公式本身就存在一定的不准确性，所以结果也存在一定的误差。

这两种情况产生的误差也都存在一定的确定性，是可以被认知的，所以也是系统误差[5-7]。

1.2.3 操作人员自身造成的误差

不同的操作人员对于同一个试验有不同的理解方式，就会得出不同的试验结果。测量人员有时候也会有自己的读数习惯，所以测量结果也只是近似于实际值。这种误差存在一定的稳定性，是系统误差[8]。过失误差是由试验人员的疏忽造成的，会导致试验结果偏离实际值。虽然过失误差没有规律，但是由于过失误差会偏离真实的测量结果，所以要尽量避免出现过失误差。

1.2.4 许多不可预判的因素造成的误差

随机误差产生的原因比较繁杂，不考虑系统误差的前提下，反复进行同一个试验，得到的结果也不相同，因为仍然会有许多不可预判的因素会干扰试验。随机误差中包括试验误差和抽样误差。试验误差是指不考虑系统误差的前提下，反复进行同一个试验产生的误差，在建筑工程中，这种误差较为常见。抽样误差是指对于测量物体只是这一类物体中的一个，所以以一个物体的测量结果代表一类物体的整体测量结果，是不准确的，这种情况所产生的误差称为抽样误差。

2 控制误差的措施

在建筑工程试验中，常见的误差分析有系统性误差分析、过失性误差分析以及偶然性误差分析，也会产生系统误差、过失误差和随机误差，可以通过减少试验结果的误差来提高建筑工程的质量。下面针对建筑工程试验结果的3种误差提出避免3种误差的相关控制措施。

2.1 避免系统误差的措施

建筑工程的检测中出现系统性误差的概率极高，这种误差有着隐性的规律，通过其规律进行分析可以有效地减少系统性误差的产生。在检测过程中所使用的检测方法以及检测条件不稳定等因素都会产生系统性误差，系统性误差可分为变化系统误差和固定系统误差，变化系统误差主要是受外界不可抗力影响产生的，施工现场的温度、湿度以及气候条件等都会影响检测，继而造成误差；而固定系统误差则偏向于人为原因，例如在实验过程中人工采集的数据会与理论中对应的数据存在差异。避免系统误差的措施主要有：

2.1.1 采用精密度高的测量仪器

虽然采用高精密度的测量设备不可能完全避免测量误差，但是使用更加科学、更加精确的仪器，会从根源上减少因仪器设备造成的测量误差。

2.1.2 保证试验的条件

在试验过程中，应尽量创造试验进行的条件，满足试验的要求，不能将在恶劣试验环境下得到的试验结果作为结论，要保证试验结果的有效性。

2.1.3 统一试验规则

过失性误差主要是人为原因造成的，此类误差也被称为粗差。最常见的就是日常的检测过程中，检测人员的粗心或敷衍，这种过失性误差最直接的影响就是造成了劳动力的浪费，得不到实质性的帮助，该类误差需要针对检测人员进行处理。针对过失误差，应该对相关的操作人员进行严格培训，不断增强相关测量人员的责任心，提高他们对试验的重视程度。同时，应该制定合理的监督机制，当试验中由于操作人员出现失误造成试验失败，要让相关负责人承担结果[9-11]。

2.2 避免随机误差的措施

在进行常见建材的检测过程中，由于自然界中很多微小的因素是不断变化的，因此会产生偶然性误差。通常情况下，建材检测设备由于摩擦间隙不规则而导致的误差、检测人员对末尾数的舍取、及其设备的电压不稳以及其他等环境因素造成的误差都是偶然性误差。偶然性误差是很难避免的，但是符合正态分布规律，因此可以对这些误差尽可能地进行修正，将误差控制到最小。

2.2.1 制定严格的检测标准

在得到试验结果后，仍需要对试验将结果进行严格的检测、复查，因为试验可能会因为过失误差或者试验环境的变化，造成试验结果出现误差，所以首先要确保试验数据的准确性。在试验过程中，应保证试验环境的合理性，并配备更加科学、精密度更高的仪器设备，监督测量人员的操作流程，减少因不专业造成的失误，最后确保试验结果的真实性。在试验过程中，每一个环节都应该拥有统一的检测标准，从而才能保证试验结果的真实性。

2.2.2 改善试验环境

偶然误差一般是无法预测的，由试验环境变化导致反复进行试验得到的结果是不同的，所以应尽量在良好的试验环境中进行试验，能够得到相似的结果。

2.2.3 增加试验次数

因为随机误差具有不可认知的特点，所以并不能直接消除随机误差，但可以取多次试验结果的平均值作为试验结果，可以减小随机误差对试验的影响。在进行试验的过程中，需要对每一个环节进行有效监督，通过这些有效的措施，可以在一定程度上提高试验结果的精度。

3 结语

在我国的建筑工程建设中，比较重要的一项工作就是对建筑工程进行试验和检测，但是检测过程中会受到很多因素的影响，从而就会使得检测的结果出现误差。如果这种误差得不到有效控制，就有可能会给整个工程的施工质量带来十分不利的影响，所以必须采取积极的控制措施减小误差，从而为施工的顺利进行奠定良好的基础。本文主要分析了建筑工程试验检测结果的误差分析及控制措施，以供参考。