基于全站仪的三角高程测量分析
全站仪三角高程测量精度分析报告

全站仪三角高程测量精度分析作者修涛容摘要全站仪三角高程测量具有效率高,实施灵活等优点。
全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。
在这两种方法中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。
而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。
经研究并通过实践验证,在观测结果进行修正的条件下,全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求,同时可借助Excel强大的数据处理能力,使观测数据的处理更为方便快捷[1]。
文章根据三角高程测量原理及误差传播定律,对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。
对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。
通过试验,对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。
关键词全站仪;三角高程测量;精度分析Total Station trigonometric leveling accuracy analysisAbstract Total Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction. Research and verify through practice, Total Station trigonometric leveling observations amendment can fully meet the accuracy requirements of the third and fourth level measurement, Can take advantage of Excel's powerful data processing capabilities, more convenient to make the processing of observational data.Article based on trigonometric leveling principle and law of error propagation, Total Station trigonometric leveling application and accuracy in the measurement are discussed. Different methods of measurement for triangulation were compared, analyzed and summarized. Trigonometric leveling Total Station Standards test, measurement accuracy analysis.Key words Electronic Total Station;trigonometric leveling;accuracy analysis目录摘要 ..................................................... 错误!未定义书签。
全站仪三角高程测量的精度分析及其应用

全站仪三角高程测量的精度分析及其应用摘要:测绘技术在建筑工程、交通运输以及水利水电等领域都有着广泛的应用,特别是随着我国测绘工程行业以及科学技术的不断发展,出现了越来越多的先进测量技术,并得以实践应用,测量技术的精确度也在不断提升。
加强对测绘工程测量技术的分析研究工作,对工程行业以及工程企业的持续发展有着重要意义,应当受到有关部门、相关企业以及从业人员的高度关注与重视。
基于此,本文章对全站仪三角高程测量的精度分析及其应用进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:全站仪三角高程测量;精度分析;应用引言对于一项工程来说,测量为整个工程的质量保证等提供了重要的技术支持,而且测量结果也是整个工程项目开展与实施的重要依据。
随着测距技术的快速发展和测角精度的提高,全站仪三角高程测量以其简单、方便、测量效率高、累积误差小等优点在工程建设和数据采集中得到广泛应用。
一、全站仪的概念全站仪是全站仪电子测速仪的简称,可同时进行测角、测距、测高差等各种测量。
就此而言,高精度主轴得到广泛应用,并在高精度设备的建造和安装中发挥着重要作用。
全站仪的高程测量精度仍不确定,因为全站仪的电子测量对天气环境敏感,较纯光学原理的比例还不确定,通常采用高程测量法进行高精度测量。
但是,高程测量效率较低,通常适用于较平的测量环境,如果存在较大差异(例如高山和高层建筑),则高程测量通常需要使用钢带进行高程转移,但随着差异的增大因此,将高程测量改为全桩号三角形高程将提高高程测量的效率。
二、全站仪的基本测量原理众所周知,测量的基本任务包括水平距离测量、水平角测量、竖直角测量、高差测量。
与传统测量方法相比,全站仪可以实现一次安置仪器完成测站上全部的测量工作,使距离测量、角度测量操作简单化和便捷化,且能够在一定程度上避免读数误差的产生。
这是全站仪独树一帜的强大特点,而这一特点的支撑在于仪器本身特殊的部件结构。
为了做到一次瞄准实现全部基本测量要素的测定功能,且保证测定结果的准确性,全站仪望远镜实现了视准轴、测距光波发射和接收光轴的同轴化,以及全站仪双轴自动倾斜补偿,即全站仪的基本测量原理。
全站仪三角高程测量的原理、方法、精度分析

摘要在工程建设的勘测、施工中常常涉及到高程测量,现场采用的测量方法主要是水准测量和三角高程测量。
水准测量精度高,但是速度比较慢,效率低。
此外,水准测量的转点多,而且标尺与仪器也存在下沉误差,如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的,有时甚至是不可能的。
近些年来,由于全站仪的发展,使得测角、测距的精度不断提高。
三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点,因此全站仪三角高程测量补充了水准测量不能在山区等地形起伏较大的地区施测的不足,成为水准测量的重要方法。
本文对全站仪三角高程测量的原理、方法、精度等进行了分析,认为用全站仪代替水准仪进行高程测量,在一定范围内可达到三等水准测量要求。
关键词:全站仪三角高程精度分析等级水准AbstractIn the construction survey, construction often involve the height measurement, the scene is the leveling measurement method is mainly used and trigonometric leveling. Leveling precision, but at a slower speed, low efficiency. In addition, the turning point of leveling and gauge and instrument is also sinking error, if in the hills, mountains and other places using the leveling elevation transfer is very difficult, sometimes even impossible. In recent years, due to the development of the total station, the accuracy of Angle, distance to improve. Trigonometric leveling elevation is more flexible and convenient, and the advantages of less restricted by terrain conditions, so the triangle elevation surveying added leveling can't in mountainous terrain volatile regions such as measured by the insufficiency, has become an important method of leveling. In this paper, the principle and method of total station triangle elevation measurement, precision are analyzed, such as that using total station to replace the level height measurement, within a certain range can be up to three, the fourth level measurement requirements.Key Words:Total station, Triangle elevation, Accuracy analysis, Order leveling目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.1.1 研究目的与意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国内研究现状 (2)1.2.2 国外研究现状 (2)1.3 本文研究内容 (3)第2章全站仪三角高程测量原理和观测方法 (4)2.1 全站仪三角高程的基本理论 (4)2.1.1 全站仪三角高程测量的原理 (4)2.1.2三角高程测量的基本公式 (5)2.2 全站仪三角高程测量的方法 (7)2.2.1对向观测法 (7)2.2.2中间测量法 (8)第3章三角高程与几何水准高程误差及精度的对比研究 (9)3.1 全站仪对向观测法的精度分析 (9)3.2 全站仪中间观测法的精度分析 (11)3.3 三角高程测量方法的比较 (13)第4章实例分析 (15)4.1 测量过程 (15)4.2 观测结果分析 (17)第5章结论与展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1 前言测量地面待定点的高程,传统的方法是通过仪器测量待测点与已知点间的高差,然后计算出待测点的高程。
全站仪三角高程测量的精度分析

牛 东峰 1 董 婉 丽 2
( 1中冶集 团武汉勘 察研 究 院有 限公 司 湖北 武 汉
摘
4 0 8 2吉林 市规 划局 检 察支 队 吉林 吉林 300
12 1 ) 3 0 1
要 : 站仪 三 角高程 测量具 有效 率 高 、 全 实施灵 活等优 点 , 经研 究 并通过 实践验 证 , 对观测 结果 进 在
参 考 文 献 1 闫修 林 . 增 苗 . 波 图 技 术 在 雷 达 终 端 阮 杂
系列 处理 .完 成 后 传送 N RC通 道 输
出及 控 制参 数 .同时 在 引脚 F A 上 L G1
产生低 脉 冲 .使 AD P 4进 入 中断服 务 S#
程序 , 收 由 A S # 送 出的数 据 。 接 DP1
有 限 , 前 只 在 中 、 比例 尺地 形 图测 以 小
1 三 角 高 程测 量 高差 计 算
11 三角 高程测 量高 差计 算原 理 .
如 图 1所 示 . 在 地 面 点 A 安 置 全 设
站仪 .照 准 B点 棱镜 测 得垂 直 角 为 . 斜 距 为 S, 为 仪 器 高 , i v为 觇 标 高 , E P 和A F分别 为 过仪 器 中心 P和地 面点 A
2 陈 国海. 机栽 脉 冲 多普 勒雷达 的 中脉 冲重 复频 率波形 设计 [ ] J. 现代 雷达 ,9 9 2 19 ( ) 3 徐俊 毅 , 秀坛 , 王 彭应 宁.AMT 系统 频 D
响 应 接 收 中断 .开 始 接 收 从 AD P 2发 行 .各 AD P计算 数据 开销 的 时间必 须 S# S
的 水 准 面
全站仪在井下三角高程测量中的应用

全站仪在井下三角高程测量中的应用摘要:本文探讨了全站仪在井下三角高程测量中的应用。
通过分析和实验,本文介绍了全站仪的优势和其在井下三角高程测量的重要性,并指出了使用全站仪进行井下三角测量能够显著提高测量精度并节省采表成本。
此外,本文还阐述了全站仪可以实现条件复杂、坡度大等井下三角测量要求,以及全站仪在井下三角测量中减少事故隐患的作用。
关键词:全站仪;井下三角高程测量;精度;采表成本;条件复杂;坡度大正文:随着信息技术的发展,全站仪已经成为井下三角高程测量的必备设备。
全站仪可以同时测量高程、方位角和投影角,可以准确地采集测点的全部数据,大大提高了测量精度。
借助全站仪,可以节省采表成本,节约人力物力,极大地提高测绘效率。
全站仪还可以实现条件复杂、坡度大等井下三角测量要求。
全站仪根据必要的测量参数和俯仰角、旋转角、偏航角来测量点,可以满足三角角度测量要求,也可以满足远距离三角测量要求。
此外,全站仪对井下三角测量技术的应用不仅能够减少测量中的错误,还能够减少工作中的安全隐患。
首先,全站仪可以通过数据处理减少机械误差,从而大大提高测量精度;其次,全站仪可以做到非接触式的采样,可以避免操作者与沉陷危险的地带接触,确保测量人员的安全。
综上所述,全站仪对井下三角高程测量具有重要意义,它能够有效提高测量精度,节省采表成本,满足条件复杂,坡度大等要求,以及减少测量中的安全隐患。
此外,在井下三角高程测量中,全站仪还可以用来检测坐标位置变化,从而改进坐标系统。
由于仪器具有极好的稳定性,因此全站仪在坐标转换过程中可以提供准确的信息,可以防止误差的发生,从而确保数据的准确性。
全站仪也可以用于多物理信息的采集,如温度、湿度、气压等。
有了这些信息,利用全站仪可以控制井下环境的变化,有效地改善工作环境。
此外,人们还可以利用全站仪对振动状态进行监测,从而有效地预防井下事故的发生。
另外,全站仪也可以在井下三角测量时自动提取测量数据,从而节省时间并简化测量流程,极大地提高测绘效率。
全站仪三角高程测量方法及精度分析

全站仪三角高程测量方法及精度分析摘要:通过结合全站仪和跟踪杆,我们可以大大提升测量高程的准确性,并且随着应用频率的增加,这种方法也会受到越来越多的重视。
相比于传统的三角测量方法,新型的三角测量技术不仅可以克服其局限性,还能够大大降低误差,提升测量精度。
通过采用无需重复测量仪器和棱镜高度的方式,可以大大减轻外部作业的负担,并且提高测量的效率,这种方法在实际应用中表现出色。
关键词:全站仪;三角高程测量;测量方法;精度分析引言通过使用全站仪测量三角高程,我们可以建立一个三维坐标控制网。
这种方法包括对向观测法和中间观测法。
在进行对向观测时,我们通常会将大气折射系数视为一个常数,但是如果我们忽略了不同方向折射系数的差异性,那么我们就无法准确地评估整个系统的精度。
通过中间观测法,我们可以将折光系数作为一个方向变量来考虑大气折射误差对三角高程测量的影响。
因此,本文将详细介绍三角高程测量方法,并对它们的准确性进行比较分析。
1研究背景和现状高程测量是测量工作的重要组成部分,现代高程测量技术包括水准测量、三角测量和GPS高程测量。
然而,GPS 高程测量技术存在测量精度较低的问题,无法满足日常测量的需求。
此外,传统的三角测量技术,如全站仪测量,也存在一定的局限性,无法满足高程测量的需求。
通过使用全站仪进行三角测量,可以获得两点之间的垂直高度差,这种方法比传统的水平测量更加精确,而且由于没有受到地形的影响,可以更加迅速、准确地完成测量任务。
2全站仪的基本测量原理测量是一项重要的技术,它的主要目的是测量物体的位置、倾斜角、高差。
与传统的测量方式不同,全站仪可以快速、准确地完成测量,大大提高了测量效率,并有效地减少了测量结果的偏差。
全站仪望远镜具有独特的优势,它的核心技术就是其精准的视准轴、高精度的测距光波发射与接收光轴的同轴化,以及可靠的双轴自动倾斜补偿,使得它可以一次性完成所有的测量要素,并确保测量结果的准确性。
3全站仪三角高程测量方法特征分析以及研究进程3.1单向观测法使用全站仪三角高程测量单向观测法可以获得较高的水准测量精度,但是在进行测量之前,必须充分考虑地球曲率和大气折射带来的可能影响,这将会对测量结果产生重大影响。
全站仪三角高程测量不同方法的分析与应用概要课件

精密工程测量
在精密工程中,需要高精度地测量各种物体的位置和尺寸,以确保工程的精度和质量。全站仪三角高程测量方法可以满足精 密工程测量的高精度要求。
在实际应用中,可以在工程现场设置基准点和测点,利用全站仪对测点进行高程测量,获取各个位置的高程数据。这些数据 可以用于分析工程的精度和质量,及时发现误差和异常情况,为调整和修复提供依据。同时,全站仪三角高程测量方法也可 以与其他测量方法相结合,形成更加完善的测量系统,提高工程测量的精度和效率。
THANKS
感谢观看
在实际应用中,可以在矿山的周围设置基准点和监测点,利用全站仪对监测点进 行高程测量,通过与基准点的高程比较,计算出矿山的垂直位移量。同时,可以 定期进行监测,形成位移曲线,分析位移趋势,预测未来的位移情况。
水利工程的高程测量
水利工程建设和维护过程中,需要高精度地测量水库大坝、堤防等位置的高程,以确保水利工程的安 全。全站仪三角高程测量方法可以在各种复杂环境下进行高程测量。
特点
能够克服河流的障碍,快速准确地测量两岸的高程。但需要解决对 岸点的通视问题,以及考虑地球曲率和大气折射等因素的影响。
应用场景
适用于河流两岸的高程测量和工程规划等场合。
PART 03
全站仪三角高程测量的精 度分析
测量误差来源
仪器误差
气象条件影响
观测环境
操作者技能
全站仪本身存在的误差, 如望远镜、测距仪、电
子系统等部件的精度限制。
如大气折射、温差、气 压等因素对测距和角度
精密工程测量中全站仪三角高程精度分析

精密工程测量中全站仪三角高程精度分析摘要:在传统的精密工程测量中,主要使用方法是通过符合规定要求的配套水准尺或者精密水准仪完成测量工作。
在交通发达、地势相对平缓的区域,以往的测量方法不但测量结果准确而且操作便捷,但是如果在面积广阔的水域或者高度差差值较大的山区等区域,由于传统测量方法的操作时间长、工作效率低以及劳动量大等,测量工作难以顺利开展。
本文分析智能全站仪三角高程测量方法取代传统测量方法的可行性,从而对以往水准测量的不足进行改善,降低劳动量,增加工作效率,具有十分重要的现实意义。
关键词:精密工程测量;全站仪;三角高程;精度分析1 引言一直以来,三角高程测量作为测量控制点高程的重要措施,在各种工程中得到广泛使用。
但是,因为其测量的精确度极易受到垂直折射光的影响,所以,逐渐被更加全面的几何水准测量仪所代替。
分析目前全站仪在不同领域的实际应用、计算公式以及三角高程测量精度,三角高程逐渐取代三等以及四等水准测量是发展的必须趋势。
2 全站仪精密三角高程测量方法的工作原理2.1 对棱镜高度进行间接测量的新方法一般而言,通过传统方法对三角高程进行测量的过程中,首先要做的也是必须要做的就是测量出棱镜的高度以及仪器的高度,测量的精确度必须控制在1~2mm,如果超出此项范围,那么就无法满足精密三角高程测量对于精度的要求。
为了实现使用精密三角高程测量取代二等水准测量的目标,研究人员发现了一种全新的、能够精确测量出棱镜高度的方法。
通过特别定制的棱镜底座,使用全站仪对放置在转点或者水准点上方棱镜的高度进行测量,这种测量方法的精确度一般可以达到亚毫米级别,同时,操作十分便捷。
2.2 工作的原理如图1所示,A为三脚架上的棱镜,放置在已经知道的水准点S的上方,a是特别定制底座上的棱镜,同样放置在已经知道的水准点S的上方,其棱镜的高度HSa,也就是水准点S与棱镜点a之间的距离(高度)已知,将全站仪放置在自由测站点B处,距离保持为20~40m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
建材发展导向2019年第1期4基于全站仪的三角高程测量分析柯敦达(浙江华东测绘地理信息有限公司,浙江 杭州 310014)摘 要:传统的水准测量精度很高,但是在地形复杂的地区测量比较困难,有的地方甚至无法测量,在这样的情况之下就需要使用全站仪进行三角高程测量。
通过对实例分析极限误差,提出了利用全站仪进行三角高程测量的三种方法的使用条件。
关键词:三角高程测量;全站仪;测量精度;极限误差高程测量的精度与测量区域的地形条件、测量方法的选择密切相关。
三角高程测量分一般为三种测量方法:单向三角高程测量、对向三角高程测量、中点法三角高程测量。
本文通过实地进行全站仪三种测量来获取研究所需数据,而后通过三角函数对测量得到的数据计算得出结果。
利用误差传播定律进行分析计算所得到的数据,分别求出三种高程测量方法的中误差。
最后用三、四等水准限差与分析得到的全站仪三角高程测量的极限误差做比较,对精度做出准确的评定。
1 实例分析1.1 实地三角高程测量为了分别对全站仪三角高程测量的三种不同测量方法进行验证,分析三种测量方法所得到的数据精度,使用的是m α=±2”的全站仪进行测量,此类全站仪的测距精度ms=±(2+2×10-6D)毫米,在计算数据时取一个中间值ms=±4毫米。
那么在测量中当全站仪至测点的测量距离是1000米的时候,有过实验证明得到大气折光系数的误差是±0.03~0.05毫米[1-3],在论文所需数据处理时取一个中间值±0.04毫米,此外,测量时仪器高的量取误差取±2毫米,棱镜的量取误差取和仪器高度量取误差一样,即±2毫米。
在本论文中使用两倍中误差当成极限误差。
在上述的条件之下,对某地进行高程测量,分别使用三种不同的方法,其中单向三角高程测量是利用已知高程点直接观测未知点高程的一种简单快捷的利用全站仪进行高程差测量的方法,是最为简单最为基本的三角高程测量方法。
对向三角高程测量的具体方法与单向三角高程测量一样,都是在已知高程点上架设仪器。
不同的是,此方法还需在未知点架设仪器观测已知点。
而后再将两次观测所得到的数据进行求平均值,从而得到两点间的高差。
中点法三角高程测量与传统水准测量相似。
1.2 单向三角高程测量的极限误差在进行测量时,分别选择测角为1°、2°、5°、10°、15°、20°、30°,测量距离分别为100米、195米、315米、500米、606米、810米、1000米、1190米。
然后将全站仪单向三角高程测量得到的数据进行计算,得出极限误差。
结果如下图:表1 单向高程测量的极限误差测量角度测量距离/m 100195315500606810100011901° 5.98 6.868.1311.3313.1316.9921.1525.592° 5.99 6.878.1411.3313.1316.9921.1425.585° 6.02 6.898.1511.3213.1116.9521.0825.510° 6.13 6.978.1911.2913.0416.8120.8725.2215° 6.317.18.2511.2312.9216.5820.5324.7520° 6.547.278.3411.1512.7716.2720.0624.1130°7.137.78.5810.9512.3515.4118.7722.36关于全站仪单向三角高程测量的精度,其影响因素有测量时竖直角的观测误差和距离观测误差。
1.3 对向三角高程测量的极限误差对象三角高程测量所选用的测角与测距与全站仪单向三角高程测量一样。
然后计算出极限误差如下表:表2 对向三角高程测量的极限误差测量角度测量距离/m 100195315500606810100011951° 4.23 4.85 5.747.949.1511.6814.2816.932° 4.23 4.85 5.747.949.1511.6714.2816.935° 4.26 4.87 5.757.939.1311.6514.2416.8810° 4.33 4.93 5.787.919.0911.5614.1216.7215° 4.46 5.02 5.837.879.0211.4213.9116.4620° 4.63 5.14 5.897.838.9211.2313.6316.0930°5.045.446.067.78.6510.6912.8515.07通过表2可以看出,影响全站仪对象三角高程测量的因素有观测的时候竖直角测量的误差与距离的观测误差。
1.4 中点法三角高程测量的极限误差中点法三角高程测量的测角与测距与以上两种方法一样。
最后计算得到的极限误差如下图:表3 中点法三角高程测量的极限误差测量角度测量距离/m 100195315500606810100011951° 5.82 6.2978.9110.0212.431517.692° 5.83 6.37.018.9110.0212.431517.75° 5.9 6.367.078.9610.0612.4615.0317.7210° 6.14 6.597.279.1210.2112.5815.1317.815° 6.52 6.947.599.3810.4412.7615.2817.9320° 6.997.3889.7110.7413.0115.4918.1130°8.128.46910.5511.513.6516.0318.57全站仪中点法三角高程测量的精度受棱镜高度测量误差及竖直角的观测误差与距离的观测误差影响。
1.5 三种方法的极限误差与三、四等水准限差对比将以上三种方法的极限误差与三、四等水准限差比较得到结果如下表:表4 三种的极限误差与三四等水准限差比较工作探索2019年第1期5通过表4得出,全站仪对向三角高程测量的精度是三种方法中最高的,精度最低的是全站仪单向三角高程测量。
全站仪对向三角高程测量和全站仪中点法三角高程测量来说,在测距小于1195米,测角小于30°的时候,两种方法的测量结果精度能达到四等水准限差的要求,但是全站仪单向三角高程测量只有在测距小于810米的时候才能满足四等水准限差的要求。
三种方法的极限误差都跟随着测角和测距的增大而变大,那么也就是说,在测角与测距较小的情况下三种方法都是可以使用的。
2 总结使用全站仪进行高程测量比传统的水准测量方便快捷,在山区受地形条件限制小,同时能够降低劳动强度,节省了测量时间。
在一定范围内三种三角高程测量的方法所得到的数据都达到四等水准限差的要求,所以在一定程度上能够代替传统的水准测量。
三种方法的误差都随着测距与测角的增大而变大,而且和距离测量精度、竖直角测量精度相关。
通过增加测回数提高距离测量精度和竖直角测量精度,从而减小误差。
全站仪单向三角高程测量适合在测距较短,测角不大的测量中使用。
全站仪中点法三角高程测量测站点的位置选择及架站都比较灵活,在测量距离小于1195米、测角小于30°是能达到四等水准限差的要求,通过使前后的观测距离相等提高精度,所以适用的地区也比较广泛。
参考文献:[1]冯显堂.大气折光系数的取值[J].鞍钢技术,1996(2):48~50.[2]蒋利龙.近地层大气折光系数变化特征分析[J ].东北测绘, 1999,22(1):3~12.[3]王凤艳,陶元洲.测区垂直大气折光系数的变化及因地选择大 气折光系数的意义[J].测绘通报,1955(4):14~17.建筑设计与建筑材料宋晓航(中海地产(青岛)投资开发有限公司,山东 青岛 266000)摘 要:随着社会的发展,人们对建筑工程(住宅、公建)的要求日益提高,人们需求更完善的建筑空间与建筑环境,而决定建筑空间、环境是否宜人的重要因素就是建筑设计与选材。
建筑设计是建筑工程的灵魂,建筑材料是建筑工程的骨骼和血肉。
建筑设计与建筑材料相辅相成,融为一体,不可分割。
以下本文就对建筑设计与选材进行探讨和分析,以寻求有效的方法促进建筑设计与建筑材料的共同有机发展,改善建筑工程。
关键词:建筑设计;建筑材料;选材;因地制宜建筑设计要实现坚固、适用、美观的要求,需要有机的组织各种建筑材料来营造空间;选择恰当的建筑材料能够有效的延长建筑工程的使用寿命,提高建筑工程的安全性;不同地域采用的建筑材料可能有所区别,选择施工材料需要因地制宜,有赖于建筑设计。
1 建筑材料按设计功能分类建筑材料按照建筑设计上的功能和用途进行分类,一般可以分为结构材料、围护材料、功能材料三大类。
结构材料,主要指构成建筑物受力构件和结构所用的材料,如梁、板、柱、基础、框架等构件或结构所使用的材料。
其主要技术性能要求是具有强度和耐久性。
常用的结构材料有混凝土、钢材、石材等。
围护材料,是用于建筑物围护结构的材料,如墙体、门窗、屋面等部位使用的材料。
常用的围护材料有砖、砌块、板材等。
围护材料不仅要求具有一定的强度和耐久性,而且更重要的是应具有良好的绝热性,符合节能要求。
功能材料,主要是指担负某些建筑功能的非承重用材料,如防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声材料、密封材料等。
2 建筑材料和设计的发展原始社会,那时的建筑材料有泥、土、草、竹、木、石头、土坯等。
人们只能依靠天然洞穴或者“以树为巢”,一切能利用的只有现成的天然材料。
建筑设计严重受到建筑材料的限制。
古代社会,逐渐掌握了对火的使用,由最原创的土坯晒干后垒墙,慢慢发展为将土坯置于高温烧制成耐水的黏土砖和瓦。
建筑材料的提升,促进了着建筑设计的萌芽和发展,出现了城池、宫殿、庙宇、民居。
(黏土砖持续发展,一直持续到21世纪,部分地区仍在使用黏土砖,但大量烧制黏土砖,消耗了大量黏土,导致土地资源问题凸显,黏土砖已经被新材料逐步替代,慢慢退出历史舞台。
)近代社会,1824年英国人阿斯谱丁将石灰石和黏土置于石灰窑中高温煅烧,制成水泥,主要成分是硅酸盐。
与石灰胶凝材料相比,水泥强度极高,同时水泥同于石灰属于气硬性材料,水泥属于水硬性材料,在水中硬化并达到强度。
水泥与砂石和水拌和以后形成的混凝土为大规模建设房屋、道路、桥梁等基础设计建设奠定了坚实的基础。
钢筋属于受拉能力强的材料,混凝土属于受压能力强的材料,两者在建筑设计的组织下有机结合,成为当今建筑结构的最主要材料钢筋混凝土。
近代的建筑材料有钢铁、水泥、混凝土、钢筋混凝土、平板玻璃、粘结剂、人造板材。