2025年大学建筑折叠设计期末试卷

2025年大学建筑折叠设计期末试卷2025年大学建筑折叠设计期末试卷

姓名：______班级：______学号：______得分：______

（考试时间：90分钟，满分：100分）

**一、名词解释（每题2分，共10分）**

1.折叠结构

2.空间折叠

3.双曲面折叠

4.折叠形态学

5.折叠表皮

**二、填空题（每空1分，共15分）**

1.折叠设计中的“折点”是指______与______的连接节点。

2.双曲面折叠在建筑中的主要力学优势是______。

3.折叠设计中的“连续折叠”是指______的连续变形。

4.参数化折叠设计通常依赖于______和______技术。

5.折叠表皮的典型材料包括______、______和______。

6.折叠结构在建筑中的主要功能是______和______。

7.勒·柯布西耶的“朗香教堂”是______设计的代表案例。

8.折叠设计中的“自锁”现象是指______。

9.双曲面折叠的几何形态可以通过______变换实现。

10.折叠结构在抗震设计中的主要作用是______。

**三、简答题（每题5分，共25分）**

1.简述折叠结构与常规建筑结构的区别。

2.解释折叠设计中的“形态生成”过程。

3.列举三种常见的折叠结构形式并说明其特点。

4.简述参数化折叠设计在建筑中的应用流程。

5.分析折叠表皮在建筑节能方面的作用。

**四、计算题（每题10分，共20分）**

1.某折叠结构跨度为20米，折叠角度为30°，计算折叠后的实际长度（不考虑材料变形）。

2.已知某双曲面折叠结构的曲面半径为50米，折叠角度为45°，计算其曲面面积。

**五、设计题（共30分）**

1.设计一个小型展览馆的折叠结构方案，要求：

-跨度15米，高度8米。

-说明折叠结构的力学原理。

-提出至少三种材料选择方案并说明理由。

-绘制折叠结构的平面示意图（手绘或CAD均可）。

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**补充说明：以下为题型二至题型五的题目（共10题，30分）**

**六、案例分析题（每题6分，共12分）**

1.分析日本“仙台媒体中心”的折叠设计特点及其空间效果。

2.解释扎哈·哈迪德事务所的“迪拜歌剧院”中折叠结构的应用方式。

**七、论述题（每题9分，共18分）**

1.论述折叠设计在当代建筑中的发展趋势及其意义。

2.分析折叠结构在可持续发展建筑中的潜在应用价值。

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**注意：实际试卷将包含上述所有题目，总字数约2000字。题型分布合理，覆盖理论、计算、设计及案例分析。**

**八、选择题（每题2分，共10分）**

1.折叠结构在建筑中的主要优势不包括以下哪项？

A.增强空间层次

B.提高结构稳定性

C.增加材料用量

D.优化空间利用率

2.以下哪位建筑师的作品以折纸般的折叠结构著称？

A.安藤忠雄

B.贝聿铭

C.约翰·帕森

D.奥斯卡·尼迈耶

3.折叠设计中的“折点”通常需要考虑以下哪个因素？

A.美观性

B.强度

C.重量

D.以上都是

4.双曲面折叠在建筑中的主要力学优势是？

A.增加材料用量

B.提高结构稳定性

C.减少材料用量

D.以上都不是

5.折叠表皮在建筑中的主要功能不包括？

A.采光

B.隔热

C.装饰

D.以上都是

**九、判断题（每题2分，共10分）**

1.折叠结构只能用于大跨度建筑。

2.参数化折叠设计完全依赖于手工计算。

3.折叠设计中的“连续折叠”是指无折点的连续变形。

4.双曲面折叠的几何形态可以通过旋转变换实现。

5.折叠结构在抗震设计中的主要作用是分散地震力。

**十、绘图题（每题6分，共12分）**

1.绘制一个简单的单曲面折叠结构的示意图，并标注关键节点。

2.绘制一个双曲面折叠结构的示意图，并说明其空间特点。

**十一、材料分析题（每题7分，共14分）**

1.分析玻璃作为折叠表皮材料的优缺点。

2.比较木材和钢材在折叠结构中的应用差异。

**十二、力学计算题（每题8分，共16分）**

1.某折叠结构高度为5米，折叠角度为60°，计算折叠后的实际高度（不考虑材料变形）。

2.已知某双曲面折叠结构的曲面半径为30米，折叠角度为40°，计算其曲面面积。

**十三、设计概念题（每题8分，共16分）**

1.设计一个公共广场的折叠座椅方案，要求：

-说明折叠结构的力学原理。

-提出至少两种材料选择方案并说明理由。

-绘制折叠座椅的平面示意图。

2.设计一个临时性建筑的折叠屋顶方案，要求：

-说明折叠屋顶的结构特点。

-提出至少三种材料选择方案并说明理由。

-绘制折叠屋顶的立面示意图。

**十四、案例对比分析题（每题10分，共20分）**

1.对比分析日本“仙台媒体中心”和“东京穹顶”的折叠设计特点及其空间效果差异。

2.对比分析扎哈·哈迪德事务所的“迪拜歌剧院”和“维特拉消防站”中折叠结构的应用方式及其差异。

**十五、综合论述题（每题12分，共24分）**

1.论述折叠设计在当代建筑中的发展趋势及其对建筑行业的意义。

2.分析折叠结构在可持续发展建筑中的潜在应用价值，并举例说明。

**一、名词解释答案**

1.折叠结构：指通过折点将平面或简单曲面进行连续或离散变形，形成具有空间层次和复杂形态的建筑结构。

2.空间折叠：指在三维空间中，通过折点将建筑构件或表皮进行变形，形成具有动态空间特性的设计手法。

3.双曲面折叠：指通过连续折叠形成双曲面形态的结构，具有独特的力学性能和空间表现力。

4.折叠形态学：研究折叠形式生成、演变及其空间表现的理论，常结合参数化设计技术。

5.折叠表皮：指通过折叠手法形成的建筑外皮，兼具结构、功能与装饰作用，常见于现代建筑设计。

**二、填空题答案**

1.平面；空间

2.提高结构稳定性并优化空间利用率

3.平面形态

4.生成算法；计算几何

5.玻璃；金属；织物

6.空间层次；结构优化

7.折纸

8.折叠结构在变形后仍能保持原有形态的能力

9.旋转变换

10.提高结构抗震性能

**三、简答题答案**

1.折叠结构与常规建筑结构的区别：

-常规结构注重直线连接，折叠结构通过折点实现形态变化；

-常规结构以刚性为主，折叠结构兼具刚性与柔性；

-常规结构形式固定，折叠结构可通过参数化生成多样化形态。

2.折叠设计中的“形态生成”过程：

-从二维平面图开始，通过折点定义和角度控制，逐步形成三维空间形态；

-结合算法或手工方式，将折叠逻辑转化为实际结构；

-最终实现空间层次、光影变化与结构性能的统一。

3.常见的折叠结构形式及特点：

-单曲面折叠：通过单一折点形成简单曲面，空间层次单一但易于实现；

-双曲面折叠：通过连续折叠形成双曲面，空间表现力强但设计复杂；

-多层折叠：通过多个折点形成多层曲面，空间层次丰富但施工难度高。

4.参数化折叠设计应用流程：

-建立初始几何模型；

-定义折叠逻辑与算法；

-通过参数调整优化形态；

-生成施工图纸。

5.折叠表皮在建筑节能方面的作用：

-通过折点调节表皮角度，优化自然采光；

-形成空气间隙，增强保温隔热效果；

-调节通风路径，提高建筑被动式设计性能。

**四、计算题答案**

1.折叠结构实际长度计算：

跨度20米，折叠角度30°，假设折叠前为直线，则实际长度=20+20tan(30°)≈20+11.55=31.55米。

2.双曲面折叠曲面面积计算：

半径50米，折叠角度45°，曲面面积≈π×50²×(1+sin(45°))≈3.14×2500×1.707≈13443.75平方米。

**五、设计题答案（示例）**

展览馆折叠结构方案：

-力学原理：通过折点分散荷载，利用双曲面形态增强结构稳定性；

-材料方案：1）钢框架+玻璃表皮，适用于现代风格；2）木结构+织物表皮，适用于生态设计；3）混凝土+金属表皮，适用于永久性建筑；

-平面示意图：绘制15米跨度、8米高度的折叠网格结构，标注折点与支撑体系。

**六、案例分析题答案**

1.仙台媒体中心：

-特点：通过连续折叠形成流线型曲面，折点处形成视觉焦点；

-空间效果：增强空间层次感，光影变化丰富。

2.迪拜歌剧院：

-应用方式：采用双曲面折叠屋顶，增强结构稳定性；

-差异：与维特拉消防站相比，歌剧院更注重装饰性折叠，消防站更注重功能性折叠。

**七、论述题答案**

1.折叠设计发展趋势及意义：

-趋势：结合AI生成复杂形态，应用可持续材料，增强智能化交互；

-意义：推动建筑从静态向动态演变，优化空间利用效率。

2.折叠结构在可持续发展建筑中的应用：

-临时建筑：可拆卸折叠结构减少废弃物；

-生态建筑：折叠表皮调节采光与通风，降低能耗。

**知识点分类总结**

1.**基础理论**：折叠结构定义、分类（单曲面/双曲面/多层折叠）、力学特性（折点力学/自锁现象）；

2.**设计方法**：形态生成（手工/参数化）、空间层次设计、光影调节；

3.**材料技术**：常用材料（玻璃/金属/木材/织物）特性、性能对比；

4.**计算技术**：参数化设计软件（Rhino/Grasshopper）、算法逻辑；

5.**案例分析**：典型作品（朗香教堂/仙台媒体中心/迪拜歌剧院）设计手法解析；

6.**应用领域**：大跨度建筑、临时建筑、可持续发展设计。

**题型知识点详解及示例**

1.**名词解释**：考察对基础概念的掌握，如“双曲面折叠”需明确其几何特征与力学优势。

2.**填空题**：覆盖核心概念，如“折点”与“空间”的连接关系需结合实际结构分析。

3.**简答题**：要求系统阐述，如“折叠结