《建筑小区给排水新型管材选用指引》.docx
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《建筑小区给排水新型管材选用指引》
建筑小区给排水新型管材选用指引
(试行稿)
、
某地产集团产品研发部
二零零八年七月
目录
一、编制目的3
二、新型管材的概述3
三、新型管材的选取原则及应用考虑因素、应用范围5
(一)、选取原则5
(二)、应用时需考虑因素7
(三)、各新型管材适用表9
(四)、新型管材选用程序12
四、塑料类管材12
(一)、塑料类管材共同特点12
(二)、PVC类管材13
(三)、PE类管材17
(四)、聚丙烯类管材(PP-R)19
(五)、ABS管20
(六)、PB管21
(七)、铝塑管22
五、金属-塑料复合管23
(一)、钢塑管23
(二)、贵金属类金属-塑料复合管27
六、新型管材价格对比27
七、结语28
一、编制目的
随着人们生活品质的提高,科技日新月异的发展,目前建筑业上给排水新型管材的品种越来越多,选择面越来越广,市场越来越广阔,但客观上也给工程定管带来了困扰,而因为对新型管材选择与应用方式不合理,实际工程中出现了不少事故。
因此,为了促进将来的项目中更加合理选择和应用新型管材,产品研发部针对各新型管材特点、选用的环境条件因素、常用规格类别编制了《建筑小区给排水新型管材选用指引》。
同时也希望通过本指引的编制,各项目公司、各相关部门对各种管材的特性有一定了解,将来面对越来越庞大甚至混乱的管材市场,不致迷茫疑惑,能更加理性,从而节省决策时间。
二、新型管材的概述
1、新老管材交替情况简介
镀锌钢管作为给水管材,已经应用了近百年历史,但由于钢管的易腐蚀性,尤其在使用冷镀锌钢管的情况下,一般使用寿命不到5年就锈蚀,出现“红水”、“黑水”,铁腥味严重,各种有害细菌超过国家生活饮用水水质标准,因此各地已在生活给水管道禁止使用,目前在我国大多数地区只应用于消防;在这种情况下,材料易得、具备良好防腐性、低阻力过水性能的塑料管则登上了历史舞台,并在我国从九十年代末开始经历了好几年辉煌期,但此类管材也开始暴露出强度低、不耐压力、不耐冲击、热敏感度大的问题,因此金属类管材又开始回归市场,金属-塑料复合管作为一种新的管材构架形式,应用开始广泛。
排水的管材过去在室内主要应用铸铁管,市政主要应用钢筋混凝土管,其特点是抗冲击强度高,但自重大、水阻大、施工较困难,因此塑料类排水管以其质轻、易安装、水通性能好的优点成为排水类管材的重要成员,但由于其不耐外力破坏、热敏感度大、尤其是防噪性能不如铸铁管等原因,目前还不能完全取代旧的管材。
2、本指引新型给水管材的定义
无论是市场应用领域还是设计研发领域,对于新型管材无严格定
义,基本上均为与传统的镀锌钢管、铸铁管、混凝土管区分而言。
为方便本指引的使用,本指引中新型管材范围包括除传统管材外的所有国家认可的塑料管、金属-塑料复合管。
有些地方或技术类书籍中,将贵金属管材(铜管、不锈钢管)作为新型管材,但其使用历史比镀锌钢管还长,严格说不算新型管材,虽然性能卓越,但由于价格太过昂贵,地产批量使用的情况十分罕见,本指引不对其选用进行介绍,仅在叙述中可能涉及。
3、新型管材的分类
工程上可应用的新型管道材料众多,主要按材料结构组合分类,可分为塑料管、金属-塑料复合管,按用途可分为给水管材(包括生活冷热水、采暖供水)、排水管材。
目前在建筑工程上可应用于给水的新型管材主要有:
PVC管、PB管、PE系列管(包括PE、PEX、PE-RT)、PP-R管、ABS管、铝塑复合管、钢塑复合管、超薄壁不锈钢塑复合管。
可应用于排水的管材有:
PVC-U管、HDPE管、ABS管等。
5、目前我司新管材的应用
我司开发的郦城小区,新型管材的应用较多,应用较好的格局基本上是户内给水采暖使用PP-R管,排水采用PVC-U管,给水立管采用钢塑复合管,排水立管采用螺旋消音排水PVC-U管,产品研发部根据郦城小区的使用经验对于管材的选择进行了标准化建设(详见《永泰住宅设计技术措施(试行)》)。
由于新的技术新的材料的发展,且各地要求习惯与经济情况、市场供应量的不一致,采用合理的管材也不是一成不变的,重要的是能通过了解各材料的特性和适用范围,以备合理选择。
三、新型管材的选取原则及应用考虑因素、应用范围
(一)、选取原则
1、安全可靠性
这是最重要原则,给排水管,一旦漏水爆裂将会使建筑和人民财产造成损失。
管材的选用需考虑振动冲击、水锤和热胀冷缩等的破坏
情况,应能经受时间考验,在使用条件下50年使用不会漏水、不爆裂。
因此,应根据使用的不同部位、不同使用情况选取合适管材,做到扬长避短。
有的地区片面强调推广塑料管,提出实现“大楼给水管全塑化”等口号或目标,这将造成一种倾向掩盖另一种倾向,我司开发新的项目时应注意。
2、卫生性
就目前我们的卫生水准要求来说,通过卫生检验后正规投放市场的建筑给水管均在卫生许可范围内,可能几十年后,随着卫生标准的提高,塑料管的各种改性剂、助剂、添加剂、金属管溶于水的金属离子,这些均成为可能引起人体致变的因素,虽然目前没有很确凿的数据加以证明,但随着科技与卫生要求的提高,这将成为新型管材优胜劣汰的重要条件。
所以不加改性剂和化学成份稳定的塑料管材或表面镀层中无重金属分子的金属管,其卫生性能好。
3、经济性
在满足使用安全供水前提下,花最少的钱选用最合适的管材。
在比较管材价格时同时还要比较管件的价格,而且还要比较施工安装费用。
4、节能
选用管材内表面粗糙度大的比粗糙度小的要耗能,管材连接采用电焊、气焊、热熔连接的比丝接或粘接的耗能。
管材的耗能性需要设计时具体计算,很多地方节能措施要求中也加强了对此的设计要求。
5、可持续发展
选择管材还应考虑能否被回收重复利用和不产生新的污染。
例如铜管、不锈钢管,不易腐蚀,管件可回收重复使用,而镀锌钢管易被腐蚀而不能再予应用。
对于塑料管,目前多数可以将废料回收重复利用,而交联聚乙烯(PEX)、铝塑管则不能回用,不能降解。
所有的管材均有优势和劣势,具体工作中应灵活掌握上述原则,有所取舍和平衡,这就牵涉到另一个问题:
具体应用需考虑的因素。
(二)、应用时需考虑因素
1、输水温度、压力、输水水质
应根据水流的温度、压力及管材的可用温度和压力级别来选择管材。
塑料管对温度敏感度高,承压能力较低,一般用于系统压力不高于0.6MPa的场所,而且在温度作用下,其承压能力下降,需采用管壁较厚、公称压力级别较高的管材。
本指引在此提醒:
我方选用的管材确定后,应立即提供设计方进行计算设计,设计方必需根据温度和系统压力,提出采用的新型管材的公称压力或管道系列数,无误后,我方才能具体开始定购管材。
输送水的水质情况也是管材选择的关键因素,例如适用于纯净水的管材比适用于自来水的管材要少;排水上塑料管不适宜用于餐饮业厨房排水。
2、管材市场检验度
新型管材在地产上虽然已经使用了十来年,但其接受检验的年份还远低于设计要求的五十年,很多问题目前还没暴露出来,与此同时,新的材料还在不断开发,在这样的状况下,我们应当尽量选取工程上已经有实际使用经验的、具备一定市场检验度的管材,以策安全。
3、使用场合
水泵房的管道,由于振动和受水锤冲击以及需要经常检修等原因,应该采用金属管或金属复合管。
加压立管、给水干管可靠性要求高,易受冲击,宜用金属复合管。
支管一般压力不超过0.6MPa,根据敷设方式可以用金属管也可用塑料管。
生活水箱(池)内部的水管可用内外覆塑金属管,加强管道防腐蚀能力,加强水箱水质保护。
4、敷设方法
主要可分明敷暗敷。
明敷则有在室内和室外明露,塑料给排水管不应在室外明敷,也不宜在室内明设,因其受阳光紫外线照射后会加速老化,必需在室内明敷时塑料管应离热源应有一定距离。
暗敷方式则可分为管窿内和管井内敷设、吊顶内嵌墙,或户内垫层中敷设,不同的管材,由于接口或材料的原因,均有对应的敷设禁忌。
有些地方的质检部门对户内埋设的管道接口有严格规定,例如北京市规定户内埋地的管道不能有接头,可以热熔连接,我方选择时应对注意地方的相关规定。
5、管径
有些塑料管材通配管径较窄,例如铝塑管,一般最大供货为50mm。
6、接头连接形式
卡套式连接可拆卸,安装方便,但容易漏水,特别用于热水系统时,由于时冷时热交替变化,接头容易松动。
压封式连接施工方便、快捷、密封性好但不可拆卸;
承插粘接施工方便,但不可拆卸,密封性尚可,但粘接剂要求专用且避开明火。
沟槽式连接,小口径不适用,一般用于大口径给水管,但管道断面防腐必须处理好,钢塑管有沟槽式连接的方式,HDPE管因塑料韧性和蠕变性好,也可采用沟槽式连接。
热熔连接漏水的机率小,但要求施工快捷,水平垂直度要把握,一旦连接大局已定不可修改,但大管径热熔质量把握性差。
焊接连接主要适用于铜管,施工费用高,且有明火。
丝口连接只适用于衬塑(涂)塑钢塑复合管。
法兰连接只适用大口径管道。
7、建筑品质
建筑品质曾经是管材选择的主要考虑因素。
但对于地产来说,越来越产业化和标准化的情况下,管材作为民居的基本保障材料,无论档次,均应当合理经济,保证安全和卫生。
在保证合理经济、保证使用寿命的情况下,对于给水管特意的档次区分在使用上没有什么实际意义,主要作用还是在美观和营销宣传上:
例如,同样是别墅,采用不锈钢管和采用PP-R管的给置业者的感觉肯定不同。
而对于排水管道,在防噪问题上区分档次,根据系统和档次来区别选取,则具有很实用的意义(具体可见《永泰住宅设计技术措施(试行)》中第7节)。
(三)、各新型管材适用表
根据选用原则、应用因素,对于目前建筑工程中各新型给水管的适用环境条件,可综合列表如下:
敷设场所管材
水泵房管道
高层建筑给水主立管
高层建筑配水干管
多层建筑给水主立管
室外明露管道
室内明敷
室内嵌墙管
室内埋找平层管道
室内吊顶内暗设管
室内管道井内管道
小区室外给水管
热水管
冷水管
饮用净水管
户内埋地采暖管
备注
PVC-U
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PP-R
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PP-C、PP-B
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不常用
HDPE
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PE-RT
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PEX
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PE-AI-PE
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PEX-AI-PEX
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PB
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ABS
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不常用
CPVC
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不常用
钢塑复合管
内衬或内涂
PVC-U
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CPVC
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PE
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PEX
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管材
水泵房管道
高层建筑给水主立管
高层建筑配水干管
多层建筑给水立管
屋顶室外明露管道
室内明敷
室内嵌墙管
室内埋找平层管道
室内吊顶内暗设管
室内管道井管窿内管道
小区室外给水管
热水管
冷水管
饮用净水管
户内埋地采暖管
超薄不锈钢衬塑管
卡套式
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压封式
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薄壁
铜管
卡套管
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焊管
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薄壁不锈钢管
卡套式
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压封式
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注:
1)本表为新型给水管材适用表,由于新型给水管材种类多,应用条件限制多,列出本表可方便对管材的选用与环境条件因素关系的理解。
2)本表只用来表述各管材应用与环境条件的对应,供项目开发管材选用时参考,实际采用何种管材应根据项目具体情况,综合考虑安全卫生、经济节能等因素后定。
3)建筑工程可应用的新型排水管材由于种类相对较少,应用条件限制不如给水管材苛刻,故关于新型排水管材的适用不单独列表,在管材特性中加以阐述。
(四)、新型管材选用程序
建议项目中管材的选用按以下程序:
1、按实际使用的场所、位置、使用条件(尤其是水温、水压),参考本指引中的适用表,圈定可用管材。
2、利用本指引查找圈定的管材的材料特性,对比优缺点,按安全性、卫生性、经济与节能、环保与可回收的原则综合考虑,并宜按这几个原则先后顺序进行考虑。
3、结合项目情况综合考虑其它因素(包括项目档次、营销要求、市场供应度、工期进度、施工管理),最后拟定管材。
4、管材选定后需立即通知设计方,要求设计方确定所定管材温度压力级别、管系列数。
四、塑料类管材
(一)、塑料类管材共同特点
1)优点:
耐蚀性强,环境因素及管内介质组分对塑料管的影响低;
供水卫生,无毒无害,不影响水质,不滋生细菌。
内壁光滑、水阻小、无积垢,流通面积不随时间变化。
相对金属管材其绝热性高,热传导率低,保温效果好,不易结露。
塑料管材安装方便,可自然弯曲或具有冷弯性,管件少,运输方便。
经济性上,材料成本、施工、工期等综合造价低。
2)缺点:
受环境温度影响大,低温时易脆化,高温时易软化,因此塑料管材一般不宜室外明装,室内敷设时应远离热源。
塑料管材受光照时间长后容易老化,因此大多数塑料管材(除C-PVC、ABS)宜室内暗敷,严禁室外明露。
室内需要明敷时应避开强光源,涂刷抗老化漆或采用深色管材。
塑料管对输送的水温敏感度高,有些塑料管材不能用于热水,有些虽然可用,但对温度有限制。
塑料管不耐冲击,一般不宜用作输配水主干管,施工时应注意防护。
塑料管环应力相对金属低,不耐高压,其可用压力在输送水温的影响下将大为降低。
大多数塑料管材阻燃性低,在穿越防火分区、楼板时应有阻火措施。
塑料管材热膨胀系数大,需设伸缩节或自然补偿。
塑料管刚性低,管道平直性差,易弯曲变形,管卡、支、吊架密度高。
(二)、PVC类管材
PVC类管材可分为PVC-C(氯化聚氯乙烯)管、PVC-U(硬聚氯乙烯)管。
1、PVC-C
1)主要性能特点:
防腐性能很强,在强腐蚀环境中,甚至在95℃高温下,内外均不会被腐蚀,因此该管最早是用于化学工业;良好的阻燃性,不自燃且不助燃,不会产生有毒气体,甚至一度被考虑用于消防管道;保温性能佳,相对其它塑料管材其热膨胀小;管材可输送工质温度范围宽,-20℃~95℃;抗震性好,具有较好的弹性模量,抗震并能降低水锤效应;具有优异的耐老化性和抗紫外线性能。
韧性差,施工和安装困难;由于管材连接方式多为承插粘结,用于有压热水管道时接口安全性较低;价格昂贵,用于民建的性价比不高。
2)常用规格类别:
管径De20~De160,管道系列S6.3~S4。
2、PVC-U
PVC-U是最早用于给排水的管材之一,具有不导热、不导电、较耐冲击、防腐蚀、阻燃、经济性好,因此,可用于室内外给水和排水,甚至可用于腐蚀性环境下。
1)PVC-U给水管
(1)主要性能特点:
PVC—U管用于给水的温度不能大于45℃,工作压力不能大于0.6MP,其耐热性能差、不能在阳光下暴晒。
当PVC—U管材中加入不恰当的添加剂和其他不洁的残留物后,会从塑料中向管壁迁移,并会不同程度地向水中析出,产生不利的影响,有些地区明文要求给水上不使用PVC-U管,工程项目中应注意,目前PVC-U管道材料更多的还是用于排水。
(2)常用规格类别:
PVC—U给水管只能用于冷水且系统工作压力不超过0.6MPa的给水系统,国内产品PVC-U给水管材主要规格有公称通径DNl5-DN700十多种。
管材最高许可压力为O.6MPa、0.9MPa和1.6MPa三种规格。
管道主要连接方法有承插式连接、粘结剂粘结。
2)PVC-U排水管
(1)主要性能特点:
用于排水时,即可用作室内也可用作室外,且水力条件好,通水能力强,施工安装方便快捷,造价低,因此该管在民居中的应用已经大大普及。
但PVC-U管耐冲击强度不如柔性机制排水铸铁管和混凝土管,受热敏感度高,管卡和伸缩装置多,在穿越楼板和防火分区时必须有防火措施,另外普通PVC-U隔噪能力差,还不能完全取代传统排水管材。
其使用条件:
建筑高度不大于100m,连续排放的污废水温度不超过40℃,瞬时排放污废水温度不超过80℃,污废水中不宜含太多有机溶剂(例如:
公建中的公共厨房不宜采用PVC-U排水管)。
在室内排水工程中,柔性机制排水铸铁管的应用仍然广泛,该管材抗冲击破坏、耐温抗冻,可在室外明敷、连续排放温度可达60℃,防火抗震,尤其是其隔音能力强,即便对比PVC-U螺旋消音排水管,其隔音效果仍更突出,此外,虽然柔性机制排水铸铁管水通量小,但用于立管时对系统内压力波动也较光璧塑料管小。
不过,柔性机制排水铸铁管施工运输难度大、综合造价也高于塑料排水管,故在档次较高项目时可以考虑。
传统的室外排水管-钢筋混凝土管或混凝土管,自重大、施工运输难度大,接口严密性不高,本身不抗渗,尤其在污水排放时,可能对地下水质环境造成破环,故有些地区开始禁止使用,而平口混凝土管全国已经禁用,加上其综合性价比低于塑料排水管,故目前市政采用塑料排水管已经成为趋势。
(2)PVC-U排水管的类别与适用场所:
A、普通PVC-U,可用于排水横管,建筑出户管,用于排水立管时由于噪音较大,不宜用于住宅。
B、芯层发泡PVC-U,可用于排水横管,建筑出户管,用于排水立管时由于噪音相对普通PVC-U降低,可用于普通住宅。
C、螺旋消音PVC-U管,只可用于排水立管(排水横管必需采用内壁光滑的PVC-U管),螺旋消音PVC-U管宜应用于商品住宅,消噪效果良好。
D、中空臂螺旋消音PVC-U管,只可用于排水立管(排水横管必需采用内壁光滑的PVC-U管),中空臂螺旋消音PVC-U管宜应用于较高档商品住宅,消噪效果好。
建筑室内应用常见管材规格从De40~De160。
UPVC排水管用于室外市政排水时类别如下:
A、UPVC径向加筋管
聚氯乙烯径向加筋管特点是管外壁上带有径向加强筋,起到了提高管材环向刚度和耐外压强度的作用,管壁厚度薄,在相同外荷载能力下,比普通UPVC管可节约30%左右的材料,主要用于市政排水。
B、UPVC螺旋缠绕管
螺旋缠绕管是带有‘T’型肋的UPVC塑料板材卷制而成,板材之间由快速嵌接的自锁机构锁定。
在自锁机构中加入粘结剂粘合。
这种制管技术的最大特点,是可以在现场按工程需要卷制成不同直径的管道,可用于市政排水、农业灌溉、通讯工程。
C、UPVC双壁波纹管
该管管壁纵截面由两层结构组成,外层为波纹状,内层光滑,这种管材比普通UPVC管节省40%原料,并且在较好的承受外荷载能力,主要用于室外埋地排水管道、通讯电缆套管。
以上三种排水管材,规格De160~De2000,地产应用上以UPVC双壁波纹管为主,UPVC径向加筋管更为先进,但价格比波纹管贵。
(三)、PE类管材
PE类管材原材料均为聚乙烯,根据生产工艺及辅助原料的不同可分为PE管、PEX管、PE-RT管。
1)PE管
PE管的聚乙烯原材料分为PE63级(第一代)、PE80级(第二代)、PE100级(第三代)及PE112级(第四代)聚乙烯管材,目前给水中应用的主要是PE80级、PE100级,不得采用PE80级以下,工程中应注意。
PE管分为高密度HDPE管和中密度MDPE管,HDPE管要比MDPE管刚性增强、拉伸强度提高、剥离强度提高、软化温度提高,但脆性增加、柔韧性下降、抗应力开裂性下降,由于高密度HDPE型管应用多,通常应用PE管时均为HDPE管,即可用于给水,也可用于排水。
1)应用于给水管时,性能特点、规格:
卫生条件好,无毒,不结垢,不滋生细菌;柔韧性较好,抗冲击强度高,耐强震、扭曲;独特的电熔焊接和热熔对接技术使接口强度高于管材本体,接口安全可靠;但是其使用温度较低,不能用于热水管。
此外,聚乙烯线胀系数大、易应力开裂、不易染色。
该管在工程中应用时一般主要用于室外给水。
HDPE给水管道国内产品工作压力有0.4、0.60、0.80、1.00、1.25、1.60MPa档次,公称外径16-1000mm。
2)应用于排水管时,主要用于室外市政排水,目前也有较多应用,此时常采用HDPE双壁波纹管,其特点与PVC-U双壁波纹管相同,强度更高些,但价格也更贵。
在我国该管一般不用于室内排水,可用于大型屋面虹吸雨水排水,水力条件较好。
2)PEX管和PE-RT管
PEX管和PE-RT管均是针对PE管不耐高温而研制的。
(1)特性:
PEX管应用较早,长期工作温度≤90℃,可盘绕,供货单管长度可以按工程需要,故较多应用于户内采暖尤其是地板采暖。
但该管最大的问题是接口采用机械卡套式,由于机械接口的刚性及塑料的蠕变性,其可靠性不如热熔连接的管道,所以在地面暗敷时其接口应明露,常配套分水器。
PEX管材使用中不能回收。
PE-RT管是较晚出现的PE类管材,可热熔连接,长期工作温度≤82℃,可回收,价格也更贵。
(2)目前此两管道规格一般为:
De20~De63,管系列S6.3~S3.2
(四)、聚丙烯类管材(PP-R)
聚丙烯类管材主要应用于室内给水,其经历了三个产品更新换代发展的阶段(PP-H、PP-B、PP-R),目前主要应用PP-R管,该管是目前建筑小区建设时室内冷热给水管材的主流,虽然优缺点均显著,但性价比仍很高,由于给水塑料管上代理该管的商家最多,不良性竞争也最多。
1)管材性能特点:
无毒、卫生;耐热、保温性能好。
PP-R管的长期(50年)使用温度为70℃,可以满足常用的工业和民用生活热水和空调供回水系统,也可用于户内采暖;安装方便,采用电熔、热熔连接,接口可靠;原料可回收,不会造成环境的污染;价格性能价格比较高。
但该管抗低温性能差,冬季施工时质脆易裂,操作环境温度最好保持在5℃以上,且严禁抛摔;管材表面硬度低,运输、施工中需轻拿轻放,否则极易损伤表面,影响美观;管件配套性差,通用性差,不同厂家不同形式不同色泽,影响安装验收和美观;管材热膨胀系数较大,温度70℃以上时,管材易弯曲变形,影响使用效果和
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