膜屋面的一個重要作用就是抵擋各種氣候改變（如日曬、雨淋、風雪等）對其內部空間的影響，堅持建筑物內部的舒適性。挑選膜面的形狀和資料時要考慮到一切可能的氣候狀況，并盡可能使用建筑自身等被迫方法來減少能量的消耗。
多孔膜材可用作遮蓋結構。它能夠操控光的透射和反射，使室內具有散射光，而且促進自然通風，使屋面溫度與周圍環(huán)境的溫度相同，并避免向下的熱輻射。
為了抵擋風雪，膜面的外形應使排水曉暢使捷，避免在其上構成水兜或雪的堆積。在施加預應力前的安裝成形階段，張拉膜結構對這些荷載非常靈敏。為了能將雨水掃除，膜材和接縫須密封防水，膜邊際也有必要進行特別的細部設計，以避免雨水進入室內。
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