在单层透明玻璃钢（如波形板与薄板）不能满足房屋采暖、防寒降低能耗需求时，可使用夹层透明玻璃钢结构。夹层结构主要技术要求为：透光性（光线经过二层玻璃钢吸收）；隔热性（与夹层结构、承办框架材料有关）；强度。
    夹层结构可以用两层透明玻璃钢波形板和弹性密封条现场铺设而成。这种双层屋面（墙面）透明玻璃钢结构可用于工业厂房大面积屋面和墙面采光，构造简单，易于制造，不需边框支架，虽然使用两层玻璃钢，单位面积透光率降低，但中间不用砖瓦、钢材、木材遮挡，采光面积大大增加，故总采光率仍大大增加，同时造价较低。缺陷是现场施工要求较高，工作量大。夹层结构也可以预制，工业发达已普遍使用以铝框、玻璃钢框、木框、钢筋混凝土框上通过粘接和机械联接透明玻璃钢板的夹层结构，作为墙面、隔断墙、门板、天窗、吊顶等。

    玻璃钢穹顶（包括圆顶和球体）结构，已广泛用于展览馆、俱乐部、天文馆、雷达罩及仓库等建筑。穹顶一般采用部分球体表面分接多面体，其组装构件可以是弓形壳体，也可以是三角形板组成的五边形和六边形锥体，其尺寸大小根据运输条件决定，球形穹顶的跨度一般为15-45m，特殊情况例外。6m以内的穹顶结构可采用整体成型，小于20m 的穹顶可按180 面球体组装块划分，大于20m的按720 面球体划分。图 2-21为跨度15m 圆形穹顶建
筑，由75 块预制板组成（180 面体划分）。预制板的边框为胶合木材，面板为玻璃钢平板，面板和边框用胶粘剂粘合成整体，预制板之间用金属螺栓成复合材料螺栓连接。

    1972年我国在云南省建造了一座直径44m 的球形玻璃钢雷达天线罩，由上海玻璃钢研究所设计，为玻璃钢行业经典作品之一。整个球体由1581块多边形板拼装而成（多边形板为玻璃钢蜂窝夹层结构），高37m ，已正常使
用26 年，现仍完好无缺。新建的上海东方明珠电视塔中，第二个圆球中的透波墙，也是用玻璃钢夹层结构板制造，圆球直径45m ，透波墙高4m ，由36 块泡沫夹层结构板组成。