圓窗與方窗的區別是什麼？

12-10

在教堂等復古建築中，圓窗比較常見，而現今乏味的方形窗流行，方窗有什麼好處呢？取代的歷史又是？在幾何學上除了方比圓大之外還有什麼奧秘在其中，如果說是受力上的區別可以說來聽聽其中的藝術么？（飛機上的窗戶都是圓角的，為的就是壓力之類）希望能得到解答~感謝

記得之前逛書店，偶然看到這麼一段，很可惜，忘了具體的書名了，剛才找了半天也沒有找到具體的出處，只好當成段子講了。

這個段子說的是大學建築專業，開學去上某教授的第一堂課，教授在黑板上畫了一個房間，然後問學生們如何開窗比較好。學生們各抒己見，採光、通風、美學、象徵......最後，教授說，你們討論了半天，卻沒有人問這個房間的牆體材料和結構形式，那你們這樣的討論有何意義呢？

回到問題本身，窗戶形狀的選擇，的確牽扯到很多因素，但最最基本的條件是，它要能存在。如果在特定的技術條件下，根本就建造不出來某種形狀的窗戶，那這種形狀的窗戶通風采光再好、外觀再漂亮也沒有任何意義。

在漫長的歷史歲月里，磚石等砌體是最主要的牆體材料，即使是現在，磚頭依然是重要的牆體材料。以上圖中的這堵磚牆為例，我們在這堵磚牆上開設這樣一個窗洞。請問，這樣可行嗎？

很明顯，不需要任何專業知識，只要稍微動一下腦子就知道這樣不行。窗洞上方的磚頭都是懸空的，一下子就掉下來了。

那怎麼才能在砌體牆裡把窗戶留出來呢？如何有效的支撐窗洞上方的牆體的重量呢？

主要的方法有兩種，第一種是過梁，第二種是磚拱，這也就對應著問題里的「方窗」和「圓窗」。

用一根石頭、木頭、混凝土作為過梁，架設在窗洞上方，這樣，窗洞上方的牆體的重量由這根過梁可靠的承擔，繼而傳遞到兩側的牆體上。為方便起見，絕大多數過梁都是平的，因此這也是「方窗」的來歷。

這種方法的優點是窗戶是方形的，很規整，缺點則是需要磚頭之外的其它材料。在古代，沒有鋼筋混凝土或者鋼材，所能用作過梁的只有石材和木材。但石材加工比較困難，力學性能也參差不齊，木材則耐久性不好，防火也有問題。而且這兩種材料的力學性能並不怎麼出色，很難應對寬度很大的窗洞。因此，石材過梁、木材過梁只能用在比較次要的小型窗戶上。我們在一些老房子上還能看到這種過梁的身影。

而磚拱的好處則在於不需要額外的第二種材料，只用磚頭就能搞定。利用拱的受壓原理，用磚頭在窗洞上方砌築一個拱圈，上方的牆體的重量由這個磚拱承擔，繼而傳遞給兩側的牆體。這也就是歐洲那些古建築中圓窗的來歷。

在沒有鋼筋混凝土和鋼材的時代，要想在砌體牆中開設很大的窗洞，砌築磚拱幾乎是唯一可行的方案。磚拱的形狀不一定是半圓形，可以是各種形狀的，比如像趙州橋的形狀那樣的很平緩的磚拱，或者很尖很高的歐洲哥特式的磚拱。我們可以在身邊的歷史保護建築中找到大量的這種磚拱。

隨著材料的發展，過梁終於找到了合適的材料——鋼材和鋼筋混凝土。這樣一來，過梁的力學性能、耐久性能都有了保證，跨度可以做的很大，能夠適用於各種尺寸的窗戶。而且，與砌築磚拱相比，過梁的另一個優點就是可以預製化、工廠化作業。我們可以提前用鋼材或者鋼筋混凝土做好一批過梁，各種長度的，1米的、1米5的、1米8的。現場砌牆的時候需要做一個1米5寬的窗戶，只需要拿一根1米5的預製過梁往上面一放就行了，省時又省力。

相比可以預製化的過梁，磚拱就要落伍的多了，它的性質決定了它必須現場砌築，所以需要大量的現場勞動。而且最終的質量嚴重依賴於現場工人的工藝水平，所以質量控制也很成問題。在大規模工業化的時代，砌築磚拱被鋼筋混凝土過梁淘汰也就不足為奇了。

但是，由於漫長的歲月里人們習慣了砌築磚拱形成的「圓窗」，形成了一種審美慣性，所以很多新建的仿古建築里依然採用了圓窗。當然，這些都是「偽圓窗」，上面頂著一根鋼筋混凝土過梁，只不過這根過梁是彎的而已。

至於飛機上的圓窗，跟建築上的窗戶可以說完全是兩回事。飛機一起步就是為工業化大生產準備的，蒙皮材料也是帆布、木材和金屬。磚石砌體這種又笨重、力學性能又差的材料永遠不可能用在飛機上。因此，飛機的圓窗考慮的完全是另外一回事。之所以用圓角的窗戶，很大的原因是為了避免直角帶來的應力集中。

《勒·柯布西耶全集》第3卷《關於福特的思考》一文中有這樣一段話：

我從底特律的福特汽車工廠離開。作為一名建築師，我陷入了一種驚愕。在工地，當我拿出一沓10張1000法郎的鈔票，這些錢都用上，連一個簡單的房間也蓋不出來！而在這裡，同樣的10張鈔票，福特將交給您一輛久負盛名的魅力十足的轎車。目前的福特已經掌握了最先進的汽車生產技術。10張1000法郎的鈔票，這全部的機器的魅力就歸您所有！而在我的工地上，工人們一斧、一鎬、一榔頭，又鋸又刨，誤差時大時小。一邊是未開化，另一邊是——福特工廠——現代化。

柯布一直在為建築的現代化、工業化奮筆疾呼，甚至提出了向飛機、汽車、輪船學習這樣的說法。的確，建築理論、體系、形式的發展很長一段時間都沒能跟上材料、技術、科學發展的腳步。但我們也欣慰的看到，越來越多的新材料應用到建築領域，越來越多的建築走出了從前的範式和窠臼，牆體再也不是千篇一律的磚石砌體牆了。具體到窗戶，我們在大街上已經可以看到各種形狀、各種尺寸的窗戶了，這也算是建築學的一種進步吧。

其他人的回答在建築上已經非常全面了，我來回答一下飛機上的小窗戶。
這個一句話就能說明白，就是因為應力集中。
展開點講：
飛機內部是有氣壓的，一般737這種客機的飛行高度大概在35，000英尺-40,000英尺，在這個高度下氣壓是很低的，如果人直接暴露在該氣壓30秒後就會失去意識。飛機在飛行過程中會對機艙充氣，充到大概是8000英尺高度的大氣壓，所以人在飛機中總會感覺到昏昏欲睡，不舒服，小孩總是哭，食品脹帶等。
所以飛機上的窗戶承受的氣壓還是很大的，做的又小又圓，那玻璃也貴的很，里外好幾層。玻璃設計也要考慮到結構怎麼走，一直以來飛機上的窗戶的設計原則是有就行。
新的波音787有一大賣點就是窗戶大了不少，可惜似乎國內報道的都是這東西出事故，至於說一個窗戶體現出來強大的材料和設計功底就不會有人關注了。

有人問，那為啥還要裝窗戶呢？
兩個原因：
1、看風景
2、看事故。這也是為什麼飛機在起飛的過程中要求打開窗戶，人類總是一個很好奇的動物，如果看到什麼地方異常會跟其他人說的，歷史上有很多次乘客報告飛機外異常的案例，所以空姐也從來沒提到為什麼要開窗戶，這是人性。

受力角度——方窗會產生應力集中點，四個角易產生破壞。
圓窗四周應力分布均勻。
施工方面——方窗顯然容易施工多了，但對於圓窗來說施工中實際情況應該是不怎麼理想的，而且對
於不同尺寸，還得重新設計模板。
使用方面——按照我們的使用習慣，推or 拉，三個維度上的力，圓窗上很難實現將力平均傳遞至邊上
所以圓窗不適合打開的需求；方窗就不同了，使用中受力均勻，能滿足多種打開方式。
我覺得後期維護方面，圓窗也比方窗要高多，就單換玻璃這塊，應該就比較麻煩。

所以這就導致了，一般情況下，圓窗只是用來採光的，不具打開的功能，且一棟建築只有一兩處使用圓窗，方窗基本到處開了

我認為圓窗其實在使用上並不方便,
樓主也說了是教堂和復古建築. 這類建築的功能主要是紀念性和特殊用途。並不是為我們日常生活所用. 所以這類窗戶主要營造一種特殊的氣氛和美感。並不是出於為生活舒適的目的考慮。現在你所接觸的建築大多都是生活建築，自然方窗不僅易於施工. 而且使用上推拉平開都能更好的通風。這正符合現代建築追求的經濟。衛生住宅。人性化住宅。而且方窗更符合生產流水化. 拙見

方窗可是裝推拉玻璃，可以打開，相比來說圓窗就比較難；
方窗比較容易施工，圓窗較難，大了小了，方窗可以墊墊什麼的，但是圓窗總不能墊一圈吧。
比較講究的也有圓窗，可能施工較貴。

方窗實際面積大，透光率高

周長and面積計算方式不同