塑料大棚由于自身保溫能力差，加溫能耗高，種植蔬菜在北方地區基本不用作越冬生產，一般只作為春提早、秋延后使用。故其使用效率低維護成本高，嚴重影響了其作為低成本農業設施的推廣應用。

　　為了提高塑料大棚的保溫性能，通常的做法是在塑料大棚內增加二道幕、三道幕，最多可以做到5層保溫(含地膜層，圖1)。據測定每增加1層保溫，能使室內氣溫提高1～3℃。在冬季氣溫比較溫和的長江流域以南和華北南部，甚至西北地區南部(包括甘肅的天水地區、陜西的安塞地區等)，利用塑料大棚多層保溫冬季生產葉菜均能安全越冬，或能夠使果菜大幅度提早或延后生產。
 
　　韓國為提高塑料大棚的保溫性能，一般將大棚做成連體溫室，通常3～4跨。溫室采用雙層骨架，分別覆蓋塑料薄膜，并在每層塑料薄膜上安裝卷膜開窗(圖2)。夏季可將全部通風口打開通風，冬季則嚴格密封通風口，增強溫室的保溫性能。除雙層薄膜覆蓋外，溫室內還增設兩層獨立的拉幕機構，安裝保溫幕，與塑料薄膜一起構成4重保溫。據測定，這種溫室在不加溫的條件下，能夠保持最小室內外溫差10℃左右。相比單層塑料薄膜的塑料大棚，其保溫性能得到顯著提升(一般的塑料大棚夜間室內外溫差幾乎為0，晴朗少云天氣凌晨可能還會出現“逆溫差”，即室內溫度反而低于室外溫度的現象)。
 
　　上述內保溫的做法，由于覆蓋(保溫)材料薄熱阻小，材料自身的保溫能力有限，提高溫室的保溫能力主要依靠覆蓋層間空氣的絕熱性能來獲得。一般干燥靜止的空氣具有較好的絕熱性能。但要保持空氣靜止，兩層覆蓋之間的空氣間層就不宜過大，一般應控制在20cm以內，這種要求在工程上往往難以實現。此外，隨著保溫層數的增加，溫室的總體保溫能力也并非線性增加，但造價和室內的遮陽桿件卻在不斷增加，太多的內保溫覆蓋也給溫室內的生產管理帶來不便。

　　仿效日光溫室外保溫的方法，采用高保溫性能的保溫被，覆蓋塑料大棚的外表面，可省去內保溫的多層骨架，不僅能降低大棚的造價，而且室內遮陽部件少，對室內的光照強度和光照均勻性都可顯著提升。

　　當然，這種改造對大棚骨架的承載力要求也相應增加，保溫被的保溫性能、防水性能耐老化性能、機械強度等，如同日光溫室一樣，也需要相應提高。
 
　　圖3是寧夏和內蒙古地區種植果樹用塑料大棚采用外保溫的實例。保溫被從大棚的兩側卷起，最終固定在屋脊。由于保溫被堆積在屋脊后使大棚的局部荷載增大，所以，設計中采用了一排中柱，通過屋脊梁，可以將屋脊處保溫被的荷載直接傳遞給中柱，對大棚整體骨架的荷載增量并不明顯。由于增加了中柱，大棚的跨度可以增加到10～12m，甚至更大，同時也提高了大棚的空間尺寸和土地利用率，尤其適合于種植高大的果樹品種。