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膜结构建筑广泛使用的膜材料主要由基布和涂层两部分组成。基布通常采用聚酯纤维和玻璃纤维，而涂层材料多为聚氯乙烯（PVC）和聚四氟乙烯（Teflon）。在膜材料的分类上，常见的膜材主要分为PVC膜材、PTFE膜材和ETFE膜材三大类。
PVC膜材是由聚酯纤维涂覆聚氯乙烯（PVC）制作而成。为了提高其性能，通常在表面加覆一层聚偏四氟乙烯（PVDF）涂层，从而增强其抗老化和自洁能力，使得其使用寿命可以达到25年左右。采用PVC膜材搭建的膜结构被归类为半建筑。
PTFE膜材是使用玻璃纤维涂覆聚四氟乙烯（Teflon）。该材料的强度高、弹性模量大，同时具备自洁、耐久和耐火特性，但其价格相对较高，且不易折叠，对裁剪制作的精度要求也比较严格，使用寿命一般在30年以上。因此，PTFE膜材适用于全建筑。
ETFE膜材，即乙烯四氟乙烯共聚物（Ethyiene-tetrafluoethylene），兼具聚四氟乙烯的优良性能和乙烯的易加工特性，同时具备耐溶剂和耐辐射的优势。ETFE膜材作为建筑结构中的第三大类产品，已经在国外的一些体育场馆和温室中得到应用。
我国的膜材结构建筑设计和施工起步相对较晚，大多数膜工程仍以PVC膜材为主，偶尔使用PTFE膜材，而ETFE膜材的应用相对较少。不过，在2008年奥运场馆建设中，ETFE膜材受到极大关注，成为热门的建筑材料。
