膜結構應用在有保溫隔熱需求的建筑上時，可以采用雙層膜或多層膜的構造方式，也可在兩層膜之間夾保溫材料。多層膜的傳熱系數可由試驗測定；也可以按下面的計算方法，初步確定。
單一勻質材料層的熱阻計算公式：
R =δ / λ
式中：
R：材料層的熱阻 (m2·K)/W
δ：材料層的厚度 (m)
λ：材料層的導熱系數 W/(m·K)
多層勻質材料層組成的圍護結構平壁的熱阻計算公式：
R = R1+ R2 +......+ Rn
式中：
R1，R2，.....Rn：各層材料的熱阻 (m2·K)/W
圍護結構平壁的傳熱系數計算公式：
K= 1 / Ro
式中：
K：圍護結構平壁傳熱系數 W/(m2·K)
Ro：圍護結構的傳熱阻 (m2·K)/W
假設氣枕的外層膜厚度0.35mm，中層膜厚度0.15mm，內層膜厚度0.25mm，ETFE膜材的導熱系數λ=0.1 W/m?K。
R1= δ / λ=0.00035/0.1=0.0035 (m2·K) /WR2= δ / λ=0.00015/0.1=0.0015 (m2·K) /WR3= δ / λ=0.00025/0.1=0.0025 (m2·K) /WR0=Ri+R1+Rg+R2+Rg+R3+Re=0.115+0.0035+0.17+0.0015+0.17+0.0025+0.043=0.5055 (m2·K) /WK=1/R0=1/0.5055= 2.0 W/(m2·K)雙層氣枕膜單元的傳熱系數約為3.0 W/(m2·K)，四層氣枕膜單元的傳熱系數約為1.5 W/(m2·K)，單層ETFE膜單元的傳熱系數約為6.2 W/(m2·K)。假設氣承式膜結構的外膜和內膜均為P類膜材，保溫層為50mm厚的雙面覆鋁箔玻璃纖維保溫棉。外膜和內膜熱阻：R1= R3=0.01 (m2·K) /W保溫層熱阻：R2= 0.05/0.042=1.19 (m2·K) /WR0=Ri+R1+R2+R3+Re=0.115+0.01+1.19+0.01+0.043=1.368 (m2·K) /WK=1/R0=1/1.968= 0.73 W/(m2·K)假設張拉膜結構的外膜為G類膜材，空氣層厚度1000mm，內膜為厚度16mm的氣凝膠復合保溫膜。
R0=Ri+R1+Rg+R2+Re=0.115+0.01+0.71+1.316+0.043=2.194 (m2·K) /WK=1/R0=1/2.194= 0.46 W/(m2·K)
當然，以上的計算過程做了適當的簡化，一些參數取值借鑒了建筑幕墻，計算結果可應用于方案階段的初步估算。實際上，各類膜材的熱工性能，各種膜單元的構造形式，以及膜單元的邊界條件，都會對整體膜結構的傳熱系數K值產生影響，這些都還需要進一步的理論研究和實驗確定。
