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膜結構使用的膜材是一種強度高、柔韌性好的高分子材料，具有其它常規膜材（如：極易粘附灰塵和降解老化的遮陽或帳篷用膜材）所無法比擬的諸多優點：輕質、柔韌、耐久、防火、透光性好、不易被污染。 膜材的基質是高強度聚酯纖維，膜材的強度主要由這一層提供；高分子聚合物涂層主要膜材的密實性；惰性材料涂層膜材的自潔性。
1) 自潔性能 PTFE膜材和經過特殊表面處理的PVC膜材具有很好的自潔性能，雨水會在其表面聚成水珠流下，使膜材表面得到自然清洗。
2) 光學性能 膜材料可濾除大部分紫外線，防止內部物品褪色。其對自然光的透射率可達25%，透射光在結構內部產生均勻的漫射光，無陰影，無眩光，具有良好的顯色性，夜晚在周圍環境光和內部照明的共同作用下，膜結構表面發出自然柔和的光輝。
3) 力學性能 中等強度的PVC膜：其厚度僅0.61mm，但它的拉伸強度相當于鋼材的一半。 中等強度的PTFE膜：其厚度僅0.8mm，但它的拉伸強度已達到鋼材的水平。 膜材的彈性模量較低，這有利于膜材形成復雜的曲面造型。其極輕的自重很好的滿足了大跨建筑的要求，能在很大程度上降低大跨建筑的總造價。
4) 聲學性能 一般膜結構對于低于60Hz的低頻幾乎是透明的，對于有特殊吸音要求的結構可以采用具有FABRA -SORB裝置的膜結構，這種組合比玻璃具有更強的吸音效果。
5) 防火性能 我們廣泛使用的膜材料防火等級為B1級，屬難燃材料。防火性能指標為M2 NFT92.503-BS7837,SIS 650082-B1 DIN4102,NFPA 701LS2。達到法國、德國、美國、日本等多國防火標準。
6) 保溫性能 單層膜材料的保溫性能與磚墻相同，優于玻璃。同其他材料的建筑一樣，膜建筑內部也可以采用其他方式調節其內部溫度。例如：內部加掛保溫層，運用空調采暖設備等。
