2025年大學(xué)建筑折疊設(shè)計期末試卷2025年大學(xué)建筑折疊設(shè)計期末試卷

姓名：______班級：______學(xué)號：______得分：______

（考試時間：90分鐘，滿分：100分）

**一、名詞解釋（每題2分，共10分）**

1.折疊結(jié)構(gòu)

2.空間折疊

3.雙曲面折疊

4.折疊形態(tài)學(xué)

5.折疊表皮

**二、填空題（每空1分，共15分）**

1.折疊設(shè)計中的“折點”是指______與______的連接節(jié)點。

2.雙曲面折疊在建筑中的主要力學(xué)優(yōu)勢是______。

3.折疊設(shè)計中的“連續(xù)折疊”是指______的連續(xù)變形。

4.參數(shù)化折疊設(shè)計通常依賴于______和______技術(shù)。

5.折疊表皮的典型材料包括______、______和______。

6.折疊結(jié)構(gòu)在建筑中的主要功能是______和______。

7.勒·柯布西耶的“朗香教堂”是______設(shè)計的代表案例。

8.折疊設(shè)計中的“自鎖”現(xiàn)象是指______。

9.雙曲面折疊的幾何形態(tài)可以通過______變換實現(xiàn)。

10.折疊結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計中的主要作用是______。

**三、簡答題（每題5分，共25分）**

1.簡述折疊結(jié)構(gòu)與常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)的區(qū)別。

2.解釋折疊設(shè)計中的“形態(tài)生成”過程。

3.列舉三種常見的折疊結(jié)構(gòu)形式并說明其特點。

4.簡述參數(shù)化折疊設(shè)計在建筑中的應(yīng)用流程。

5.分析折疊表皮在建筑節(jié)能方面的作用。

**四、計算題（每題10分，共20分）**

1.某折疊結(jié)構(gòu)跨度為20米，折疊角度為30°，計算折疊后的實際長度（不考慮材料變形）。

2.已知某雙曲面折疊結(jié)構(gòu)的曲面半徑為50米，折疊角度為45°，計算其曲面面積。

**五、設(shè)計題（共30分）**

1.設(shè)計一個小型展覽館的折疊結(jié)構(gòu)方案，要求：

-跨度15米，高度8米。

-說明折疊結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理。

-提出至少三種材料選擇方案并說明理由。

-繪制折疊結(jié)構(gòu)的平面示意圖（手繪或CAD均可）。

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**補充說明：以下為題型二至題型五的題目（共10題，30分）**

**六、案例分析題（每題6分，共12分）**

1.分析日本“仙臺媒體中心”的折疊設(shè)計特點及其空間效果。

2.解釋扎哈·哈迪德事務(wù)所的“迪拜歌劇院”中折疊結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方式。

**七、論述題（每題9分，共18分）**

1.論述折疊設(shè)計在當(dāng)代建筑中的發(fā)展趨勢及其意義。

2.分析折疊結(jié)構(gòu)在可持續(xù)發(fā)展建筑中的潛在應(yīng)用價值。

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**注意：實際試卷將包含上述所有題目，總字數(shù)約2000字。題型分布合理，覆蓋理論、計算、設(shè)計及案例分析。**

**八、選擇題（每題2分，共10分）**

1.折疊結(jié)構(gòu)在建筑中的主要優(yōu)勢不包括以下哪項？

A.增強空間層次

B.提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

C.增加材料用量

D.優(yōu)化空間利用率

2.以下哪位建筑師的作品以折紙般的折疊結(jié)構(gòu)著稱？

A.安藤忠雄

B.貝聿銘

C.約翰·帕森

D.奧斯卡·尼邁耶

3.折疊設(shè)計中的“折點”通常需要考慮以下哪個因素？

A.美觀性

B.強度

C.重量

D.以上都是

4.雙曲面折疊在建筑中的主要力學(xué)優(yōu)勢是？

A.增加材料用量

B.提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

C.減少材料用量

D.以上都不是

5.折疊表皮在建筑中的主要功能不包括？

A.采光

B.隔熱

C.裝飾

D.以上都是

**九、判斷題（每題2分，共10分）**

1.折疊結(jié)構(gòu)只能用于大跨度建筑。

2.參數(shù)化折疊設(shè)計完全依賴于手工計算。

3.折疊設(shè)計中的“連續(xù)折疊”是指無折點的連續(xù)變形。

4.雙曲面折疊的幾何形態(tài)可以通過旋轉(zhuǎn)變換實現(xiàn)。

5.折疊結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計中的主要作用是分散地震力。

**十、繪圖題（每題6分，共12分）**

1.繪制一個簡單的單曲面折疊結(jié)構(gòu)的示意圖，并標(biāo)注關(guān)鍵節(jié)點。

2.繪制一個雙曲面折疊結(jié)構(gòu)的示意圖，并說明其空間特點。

**十一、材料分析題（每題7分，共14分）**

1.分析玻璃作為折疊表皮材料的優(yōu)缺點。

2.比較木材和鋼材在折疊結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用差異。

**十二、力學(xué)計算題（每題8分，共16分）**

1.某折疊結(jié)構(gòu)高度為5米，折疊角度為60°，計算折疊后的實際高度（不考慮材料變形）。

2.已知某雙曲面折疊結(jié)構(gòu)的曲面半徑為30米，折疊角度為40°，計算其曲面面積。

**十三、設(shè)計概念題（每題8分，共16分）**

1.設(shè)計一個公共廣場的折疊座椅方案，要求：

-說明折疊結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理。

-提出至少兩種材料選擇方案并說明理由。

-繪制折疊座椅的平面示意圖。

2.設(shè)計一個臨時性建筑的折疊屋頂方案，要求：

-說明折疊屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)特點。

-提出至少三種材料選擇方案并說明理由。

-繪制折疊屋頂?shù)牧⒚媸疽鈭D。

**十四、案例對比分析題（每題10分，共20分）**

1.對比分析日本“仙臺媒體中心”和“東京穹頂”的折疊設(shè)計特點及其空間效果差異。

2.對比分析扎哈·哈迪德事務(wù)所的“迪拜歌劇院”和“維特拉消防站”中折疊結(jié)構(gòu)的應(yīng)用方式及其差異。

**十五、綜合論述題（每題12分，共24分）**

1.論述折疊設(shè)計在當(dāng)代建筑中的發(fā)展趨勢及其對建筑行業(yè)的意義。

2.分析折疊結(jié)構(gòu)在可持續(xù)發(fā)展建筑中的潛在應(yīng)用價值，并舉例說明。

**一、名詞解釋答案**

1.折疊結(jié)構(gòu)：指通過折點將平面或簡單曲面進行連續(xù)或離散變形，形成具有空間層次和復(fù)雜形態(tài)的建筑結(jié)構(gòu)。

2.空間折疊：指在三維空間中，通過折點將建筑構(gòu)件或表皮進行變形，形成具有動態(tài)空間特性的設(shè)計手法。

3.雙曲面折疊：指通過連續(xù)折疊形成雙曲面形態(tài)的結(jié)構(gòu)，具有獨特的力學(xué)性能和空間表現(xiàn)力。

4.折疊形態(tài)學(xué)：研究折疊形式生成、演變及其空間表現(xiàn)的理論，常結(jié)合參數(shù)化設(shè)計技術(shù)。

5.折疊表皮：指通過折疊手法形成的建筑外皮，兼具結(jié)構(gòu)、功能與裝飾作用，常見于現(xiàn)代建筑設(shè)計。

**二、填空題答案**

1.平面；空間

2.提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并優(yōu)化空間利用率

3.平面形態(tài)

4.生成算法；計算幾何

5.玻璃；金屬；織物

6.空間層次；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

7.折紙

8.折疊結(jié)構(gòu)在變形后仍能保持原有形態(tài)的能力

9.旋轉(zhuǎn)變換

10.提高結(jié)構(gòu)抗震性能

**三、簡答題答案**

1.折疊結(jié)構(gòu)與常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)的區(qū)別：

-常規(guī)結(jié)構(gòu)注重直線連接，折疊結(jié)構(gòu)通過折點實現(xiàn)形態(tài)變化；

-常規(guī)結(jié)構(gòu)以剛性為主，折疊結(jié)構(gòu)兼具剛性與柔性；

-常規(guī)結(jié)構(gòu)形式固定，折疊結(jié)構(gòu)可通過參數(shù)化生成多樣化形態(tài)。

2.折疊設(shè)計中的“形態(tài)生成”過程：

-從二維平面圖開始，通過折點定義和角度控制，逐步形成三維空間形態(tài)；

-結(jié)合算法或手工方式，將折疊邏輯轉(zhuǎn)化為實際結(jié)構(gòu)；

-最終實現(xiàn)空間層次、光影變化與結(jié)構(gòu)性能的統(tǒng)一。

3.常見的折疊結(jié)構(gòu)形式及特點：

-單曲面折疊：通過單一折點形成簡單曲面，空間層次單一但易于實現(xiàn)；

-雙曲面折疊：通過連續(xù)折疊形成雙曲面，空間表現(xiàn)力強但設(shè)計復(fù)雜；

-多層折疊：通過多個折點形成多層曲面，空間層次豐富但施工難度高。

4.參數(shù)化折疊設(shè)計應(yīng)用流程：

-建立初始幾何模型；

-定義折疊邏輯與算法；

-通過參數(shù)調(diào)整優(yōu)化形態(tài)；

-生成施工圖紙。

5.折疊表皮在建筑節(jié)能方面的作用：

-通過折點調(diào)節(jié)表皮角度，優(yōu)化自然采光；

-形成空氣間隙，增強保溫隔熱效果；

-調(diào)節(jié)通風(fēng)路徑，提高建筑被動式設(shè)計性能。

**四、計算題答案**

1.折疊結(jié)構(gòu)實際長度計算：

跨度20米，折疊角度30°，假設(shè)折疊前為直線，則實際長度=20+20tan(30°)≈20+11.55=31.55米。

2.雙曲面折疊曲面面積計算：

半徑50米，折疊角度45°，曲面面積≈π×502×(1+sin(45°))≈3.14×2500×1.707≈13443.75平方米。

**五、設(shè)計題答案（示例）**

展覽館折疊結(jié)構(gòu)方案：

-力學(xué)原理：通過折點分散荷載，利用雙曲面形態(tài)增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

-材料方案：1）鋼框架+玻璃表皮，適用于現(xiàn)代風(fēng)格；2）木結(jié)構(gòu)+織物表皮，適用于生態(tài)設(shè)計；3）混凝土+金屬表皮，適用于永久性建筑；

-平面示意圖：繪制15米跨度、8米高度的折疊網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，標(biāo)注折點與支撐體系。

**六、案例分析題答案**

1.仙臺媒體中心：

-特點：通過連續(xù)折疊形成流線型曲面，折點處形成視覺焦點；

-空間效果：增強空間層次感，光影變化豐富。

2.迪拜歌劇院：

-應(yīng)用方式：采用雙曲面折疊屋頂，增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；

-差異：與維特拉消防站相比，歌劇院更注重裝飾性折疊，消防站更注重功能性折疊。

**七、論述題答案**

1.折疊設(shè)計發(fā)展趨勢及意義：

-趨勢：結(jié)合AI生成復(fù)雜形態(tài)，應(yīng)用可持續(xù)材料，增強智能化交互；

-意義：推動建筑從靜態(tài)向動態(tài)演變，優(yōu)化空間利用效率。

2.折疊結(jié)構(gòu)在可持續(xù)發(fā)展建筑中的應(yīng)用：

-臨時建筑：可拆卸折疊結(jié)構(gòu)減少廢棄物；

-生態(tài)建筑：折疊表皮調(diào)節(jié)采光與通風(fēng)，降低能耗。

**知識點分類總結(jié)**

1.**基礎(chǔ)理論**：折疊結(jié)構(gòu)定義、分類（單曲面/雙曲面/多層折疊）、力學(xué)特性（折點力學(xué)/自鎖現(xiàn)象）；

2.**設(shè)計方法**：形態(tài)生成（手工/參數(shù)化）、空間層次設(shè)計、光影調(diào)節(jié)；

3.**材料技術(shù)**：常用材料（玻璃/金屬/木材/織物）特性、性能對比；

4.**計算技術(shù)**：參數(shù)化設(shè)計軟件（Rhino/Grasshopper）、算法邏輯；

5.**案例分析**：典型作品（朗香教堂/仙臺媒體中心/迪拜歌劇院）設(shè)計手法解析；

6.**應(yīng)用領(lǐng)域**：大跨度建筑、臨時建筑、可持續(xù)發(fā)展設(shè)計。

**題型知識點詳解及示例**

1.**名詞解釋**：考察對基礎(chǔ)概念的掌握，如“雙曲面折疊”需明確其幾何特征與力學(xué)優(yōu)勢。

2.**填空題**：覆蓋核心概念，如“折點”與“空間”的連接關(guān)系需結(jié)合實際結(jié)構(gòu)分析。

3.**簡答題**：要求系統(tǒng)闡述，如“折疊結(jié)