Vencimiento consulta pública: 2012.10.12
PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA
NCh3287.c2012
Aislamiento térmico de la conducción de agua para uso sanitario - Materiales y colocación
Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. Este proyecto de norma se estudió a través del Comité Técnico Aislamiento térmico, para especificar los tipos de materiales a utilizar para el aislamiento térmico de la conducción de agua para uso sanitario, así como establecer las buenas prácticas para la instalación de tales materiales. Por no existir Norma Internacional, en la elaboración de este proyecto de norma se han tomado en consideración: a) Informe Técnico UNE 100-171-89 Climatización - Aislamiento térmico - Materiales y colocación, y su Erratum de 1992; b) Reglamento Decreto Supremo N° 331, de 26 de mayo de 20 10, Franquicia tributaria respecto de sistemas solares; y c) antecedentes técnicos. Si bien se ha tomado todo el cuidado razonable en la preparación y revisión de los documentos normativos producto de la presente comercialización, INN no garantiza que el contenido del documento es actualizado o exacto o que el documento será adecuado para los fines esperados por el Cliente. En la medida permitida por la legislación aplicable, el INN no es responsable de ningún daño directo, indirecto, punitivo, incidental, especial, consecuencial o cualquier daño que surja o esté conectado con el uso o el uso indebido de este documento.
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Vencimiento consulta pública: 2012.10.12
PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA
NCh3287.c2012
Aislamiento térmico de la conducción de agua para uso sanitario - Materiales y colocación
1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma especifica los tipos de materiales a utilizar para el aislamiento térmico de la conducción de agua para uso sanitario, además establece las buenas prácticas para la instalación de tales materiales. 1.2 Esta norma se aplica al aislamiento térmico de equipos, aparatos y conducciones de instalaciones de climatización destinadas al bienestar de las personas. 1.3 Esta norma considera el aislamiento térmico propiamente dicho, la barrera antivapor y la protección mecánica exterior o contra la intemperie. 1.4 Para los equipos, aparatos y tuberías que hayan sido aislados térmicamente en fábrica, se aceptará la calidad y el espesor de material determinados por el fabricante, cuando respondan a la exigencia de una norma específica; en caso contrario, deben ser conformes con la presente norma.
2 Referencias normativas Los documentos siguientes son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha se aplica la última edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda). UNE 100-172
Climatización - Revestimiento termoacústico interior de conductos.
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3 Generalidades El aislamiento térmico puede cumplir una de las funciones siguientes: -
reducir la transmisión de calor entre el fluido y el ambiente, con el fin de disminuir el consumo de energía;
-
evitar la formación de condensaciones superficiales;
-
proteger contra contactos accidentales con superficies de temperatura elevada;
-
evitar, durante un tiempo limitado, la congelación del fluido en el interior de la tubería o aparato.
Los niveles de aislamiento que se deben emplear están indicados en cláusula 4. El aislamiento térmico se puede instalar sólo después de haber efectuado las pruebas de estanqueidad del sistema y haber protegido las superficies contra la corrosión, previa una cuidadosa limpieza de las mismas. Después de la instalación del aislamiento, los instrumentos de medida y aparatos de control automático, volantes y levas de maniobra de válvulas, válvulas de purga, entre otros, deben quedar visibles, accesibles y maniobrables. Las franjas y flechas, que distinguen el tipo de fluido transportado y el sentido del flujo, se deben pintar o se deben pegar sobre la superficie exterior del aislamiento o de su protección mecánica; los colores utilizados deben cumplir la normativa aplicable. Cualquier material aislante que muestre evidencia de estar mojado o de contener humedad, antes o después del montaje, debe ser rechazado. Todo el material aislante que se haya instalado en una jornada de trabajo debe tener aplicada, en la misma jornada, la barrera antivapor, si ésta fuera necesaria.
4 Características de los materiales Los materiales aislantes se identifican en base a las características de conductividad térmica, densidad aparente, permeabilidad al vapor de agua, absorción de agua por volumen o masa, propiedades de resistencia mecánica a la compresión y a la flexión, módulo de elasticidad, envejecimiento ante la presencia de humedad, calor y radiaciones, coeficiente de dilatación térmica y comportamiento frente a parásitos, agentes químicos y fuego. Los fabricantes de los materiales aislantes y materiales auxiliares para su colocación son responsables por la veracidad de las características indicadas en especificaciones o etiquetas, determinadas de acuerdo con Normas Chilenas, o en su defecto, con normas ISO o con otras autorizadas por la Autoridad Competente.
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5 Requisitos específicos del aislamiento térmico 5.1 Espesor mínimo Los componentes de una instalación (tuberías, conductos rectangulares y accesorios), deben tener un revestimiento de un aislamiento térmico cuyo espesor mínimo se debe calcular como se indica a continuación, según corresponda.
5.1.1 Componentes instalados al interior de una edificación Se debe aplicar la fórmula siguiente: e mín .
d
/ 0 , 04
0 ,75
en que: e mín .
=
espesor mínimo, expresado en milímetros (mm);
d
=
diámetro exterior del componente, expresado en milímetros (mm); y
=
conductividad térmica del material aislante, expresado en Watt por metro Kelvin (W/mK).
5.1.2 Componentes instalados al exterior de una edificación Se debe aplicar la fórmula siguiente: e mín . d
/ 0 , 04
en que: e mín .
=
espesor mínimo, expresado en milímetros (mm);
d
=
diámetro del componente, expresado en milímetros (mm); y
=
conductividad térmica del material aislante, expresado en Watt por metro Kelvin (W/mK).
5.2 Requisitos adicionales El aislamiento de las tuberías de intemperie debe llevar una protección externa que asegure la durabilidad ante las acciones climatológicas. El aislamiento no debe dejar zonas visibles de tuberías o accesorios, quedando únicamente al exterior los elementos que sean necesarios para el buen funcionamiento y operación de los componentes.
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6 Subdivisión y formas de los materiales Los distintos materiales aislantes se subdividen en las clases indicadas en Tabla 1. Tabla 1 - Subdivisión de materiales aislantes
Identif. MIF
Clase
Identif.
Materiales Inorgánicos Fibrosos (lana de roca, fibra de vidrio, amianto), para aplicaciones desde -50ºC hasta 650ºC, según el material
Forma de presentación
MIF-f flexibles MIF-s semirrígidos MIF-r rígidos
En forma de fieltros o mantas En forma de planchas En forma de planchas o cilindros huecos con un corte longitudinal
MIC
Materiales Inorgánicos Celulares (vidrio celular), para aplicaciones desde -50ºC hasta 100ºC
MIC
En planchas rígidas
MIG
Materiales Inorgánicos Granulares (perlita y vermiculita para aplicaciones de 40ºC a 100ºC) (silicato cálcico para aplicaciones hasta 800ºC)
MIG-b (perlita, vermiculita) MIG-a (silicato cálcico)
En forma de gránulos
MOC
Materiales Orgánicos Celulares (corcho, poliestireno, poliuretano, espumas elastoméricas y fenólicas) para aplicaciones desde -50ºC hasta 100ºC
MOC
Variadas
MRL
Materiales reflectantes (aluminio, acero cobre)
MRL
En láminas enrollables
BA
Materiales para barreras antivapor (polietileno, poliéster, aluminio, papel kraft, pinturas al esmalte, recubrimientos asfálticos)
BA
En láminas
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en
lámina
En forma de gránulos
El uso de material aislante a granel, en forma de borra o burletes, está limitado a casos específicos que deben estar autorizados en forma expresa
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7 Aplicaciones Los materiales aislantes se deben aplicar según la superficie a recubrir y la temperatura del fluido, de acuerdo con lo que se indica en Tabla 2, en orden de preferencia: Tabla 2 - Uso de materias aislantes según aplicación
Aplicación Agua fría para usos sanitarios
Material aislante MOC, MIF + BA
Agua caliente para usos sanitarios
MIF, MOC
Agua caliente hasta 50ºC
MIF, MOC
Agua caliente desde 51ºC a 100ºC
MIF, MOC
Agua sobrecalentada, de 101ºC a 200ºC
MIF, MIG-a
Vapor a baja presión
MIF
Vapor a media presión
MIF
Vapor a alta presión Condensado Agua refrigerada Salmuera o fluido refrigerante Fluido refrigerante a temperatura elevada Agua caliente y refrigerada (alternativamente) Fluido a temperatura mayor que 200ºC Tuberías enterradas Conductos de aire
Chimeneas
MIF, MIG-a MIF MOC + BA, MIF + BA MOC + BA MIF, MOC MIF + BA, MOC + BA MIG-a, MIF MIG, MIF, MOC (con protección contra inundaciones) MIF-f, MIF-s (con BA cuando el aire sea frío o caliente y frío alternativamente) MIF-f, MOC (inyectado), MIG-a
Para el aislamiento interior de conductos rectangulares de chapa, ver lo establecido en UNE 100-172.
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8 Instalación de material aislante 8.1 Generalidades Cualquiera que sea la naturaleza del material aislante y su presentación (mantas, fieltros, planchas, segmentos o cilindros huecos), se debe tener especial cuidado que el material haga un asiento compacto y firme sobre la superficie a aislar, sin crearse cámaras de aire, y que el espesor se mantenga uniforme. Cuando para la obtención del espesor de aislamiento se requiera el montaje de varias capas, se procurará que las juntas longitudinales y transversales de las capas no coincidan y que cada capa quede fijada firmemente. Cuando se inyecte material aislante (por ejemplo, poliuretano) en una cámara entre la conducción o aparato y una protección metálica exterior, se debe tener especial cuidado en la ausencia de burbujas de aire y la uniformidad de la densidad y del espesor del material inyectado. Cuando sea necesaria la colocación de flejes distanciadores, con el objeto de sujetar el revestimiento y conservar un espesor homogéneo, se deben colocar plaquitas de material aislante para evitar el puente térmico formado por lo flejes. El aislamiento térmico no puede quedar interrumpido en correspondencia del paso de elementos estructurales de la edificación; el manguito pasamuros debe tener las dimensiones suficientes para que pase la conducción con su aislamiento, con una holgura de centímetros. El especio entre manguito y conducción se debe rellenar con un material sellante elástico, de características adecuadas a la resistencia al fuego del elemento estructural que se atraviesa. Tampoco se permite la interrupción del aislamiento térmico en correspondencia de los soportes de las conducciones, salvo cuando se trate de conductos para transporte de aire o de puntos fijos o de deslizamientos de tuberías. El puente térmico debe quedar interrumpido por medio de la interposición, entre conducción y soporte metálico, de un injerto de material aislante de alta densidad, capaz de resistir el esfuerzo mecánico transmitido por el mismo soporte. Alternativamente, se puede repartir el esfuerzo sobre el material aislante, mediante la interposición de una chapa que abrace el mismo con un ángulo de al menos 90º. El espesor de la chapa y su longitud dependerán del diámetro de la tubería y de la resistencia al aplastamiento del material aislante. Se admite la interposición de materiales elásticos (como gomas, fieltros, o similares) o de bloques de materiales incombustibles solamente cuando se trate de tuberías que transporten fluidos entre 15ºC y 100ºC.
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NCh3287 Se recomienda que el soporte quede totalmente envuelto por el material aislante. Después de la instalación del aislante térmico, los instrumentos de medida y de control, así como válvulas de desagüe, volantes y levas de maniobra de válvulas, entre otros, deben quedar visibles y accesibles. Las franjas y flechas que distinguen el tipo de fluido y el sentido del flujo se deben pintar o pegar sobre la superficie exterior del aislamiento o de su protección.
8.2 Tuberías El aislamiento de tuberías aéreas o empotradas se debe realizar siempre con cilindros huecos rígidos o semirrígidos hasta un diámetro nominal de la tubería sin recubrimiento de hasta 200 mm. Para tuberías de diámetros superiores se deben utilizar fieltros, mantas o planchas semirrígidas. Para que el aislamiento se adhiera perfectamente a la tubería, l os cilindros huecos deben tener un diámetro interior igual al diámetro exterior de la tubería. Estos cilindros se deben sujetar con vendas y, sucesivamente, se deben atar con pletinas galvanizadas o bien, se deben fijar mediante el empleo de adhesivos. No se debe usar alambres ya que penetrarían en el cilindro cortándolo. Las curvas y codos se deben realizar con cilindros huecos cortados en forma de gajos, si el material no es flexible. En ningún caso el aislamiento con cilindros huecos presentará más de dos juntas transversales. Cuando la temperatura de servicio de la tubería sea inferior a la temperatura del ambiente, los cilindros se deben pegar sobre la superficie y entre ellos por medio de materiales bituminosos o productos sintéticos adhesivos. Las mantas o fieltros se deben estirar para que no se formen cámaras de aire en la parte inferior de la tubería, sin llegar a disminuir el espesor original del material. La manta se debe sujetar con una tela metálica galvanizada, que se coserá con alambre delgado o con grampas. La junta longitudinal se debe efectuar en correspondencia de la parte inferior del tubo, en un ángulo de 30º de un lado a otro de la generatriz inferior. Para que los fieltros sean concéntricos, es necesario colocar separadores y pletinas a distancias adecuadas al diámetro, sujetos por medio de materiales aislantes, como amianto o cartón.
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NCh3287 La aplicación de materiales por inyección se debe hacer creando primero una cámara entre la tubería y la cubierta metálica exterior de la protección mediante cilindros huecos rígidos de material aislante de espesor adecuado y oportunamente espaciados. A continuación, se deben practicar aperturas en la cubierta para la inyección del material y la salida del aire. Se debe cuidar el mantenimiento, en el espacio y el tiempo, de la densidad del material inyectado y la ausencia de burbujas de aire. Todos los accesorios de la red de tuberías, como cuerpos de válvulas, bridas, dilatadores, entre otros, se deben cubrir con el mismo nivel de aislamiento que la tubería, incluida la eventual barrera antivapor. El aislamiento debe ser fácilmente desmontable para las operaciones de mantenimiento, sin deterioro del material aislante. Entre el casquillo del accesorio y el aislamiento de la tubería se debe dejar el espacio suficiente para actuar sobre los tornillos. Los casquetes se deben sujetar por medio de abrazaderas de cinta metálica, provistas de cierre de palanca para que sea sencillo su montaje y desmontaje. Delante de las bridas se debe terminar el aislamiento con collarines metálicos, de cinc o aluminio, de tal forma que sea fácil manipular la junta. En ningún caso el material aislante podrá impedir la actuación sobre los órganos de maniobra de las válvulas, ni la lectura de instrumentos de medida y control. En el caso de accesorios para reducciones, la tubería de mayor diámetro determinará el espesor del material a emplear. Para tuberías empotradas en el suelo se podrán utilizar materiales a granel, siempre que quede garantizado el valor del coeficiente de conductividad térmica del material o materiales empleados. El aislamiento de redes enterradas se debe proteger contra la humedad. Las zanjas deben estar convenientemente drenadas para evitar su inundación.
8.3 Conductos Los conductos de chapa metálica se deben aislar exteriormente con mantas o fieltros, dotados o no de barrera antivapor; la junta longitudinal debe coincidir con la parte inferior del conducto. El material se debe sujetar por medio de mallas metálicas, previa aplicación de un adhesivo no inflamable sobre la superficie del conducto, para evitar la formación de bolsas de aire entre el conducto y el aislamiento, o simplemente con adhesivo. Durante el montaje se debe evitar que el espesor del material se reduzca por debajo de su valor nominal.
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NCh3287 Cuando el conducto transporte aire húmedo a temperatura elevada, se pueden presentar situaciones en las que tenga lugar formación de condensaciones sobre la superficie interior o en el interior de la estructura del material aislante. En este caso, las uniones longitudinales y transversales del conducto de chapa deberán estar sellados debidamente a fin de que el mismo conducto constituya una barrera antivapor, que impida la migración del vapor al agua desde el interior. Cuando se trate de conductos de fibra o de compuestos aislados interiormente, se debe instalar una barrera antivapor sobre la cara interior del conducto.
8.4 Aparatos Los aparatos se deben aislar exteriormente con mantas flexibles o planchas semirrígidas, con o sin barrera antivapor según sea la temperatura del fluido en contacto con la superficie del aparato, o bien con procedimiento de inyección de material en estado líquido en la cámara formada por la superficie exterior del aparato y el recubrimiento metálico exterior de protección. Cuando el material aislante sea manta de fibra de vidrio o lana de roca, la fijación del material se debe hacer por medio de agujas soldadas o pegadas a la superficie exterior del aparato o a unas abrasaderas transversales. La longitud de las agujas, de unos 2 mm a 3 mm de diámetro, debe ser igual al espesor del material aislante; su número debe ser de, al menos, 10 por metro cuadrado. La manta se debe sujetar por medio de plaquitas de unos 30 mm de lado. Cuando el material esté constituido por planchas de un material orgánico celular, la fijación a la superficie se debe hacer por medio de un adhesivo de las características indicadas por el fabricante.
9 Barrera antivapor La barrera antivapor es el elemento del aislamiento que reduce la transferencia de vapor de un medio a otro. La eficiencia depende de su permeabilidad y de su posición en el seno de la masa aislante. Cuando la temperatura en algún punto de la masa aislante pueda descender por debajo del punto de rocío del aire, con consecuente formación de condensaciones, la cara del material aislante en contacto con el aire a tensión de vapor más elevada debe estar protegida por una barrera antivapor, si el material lo precisa. La barrera se debe situar en la cara exterior del aislamiento cuando la conducción o aparato esté recorrido por un fluido a baja temperatura y en el interior cuando el aire interior tenga tensión de vapor superior a la del aire del ambiente. Los materiales instalados sobre equipos y conducciones en cuyo interior esté un fluido a temperatura menor que 15ºC siempre deben llevar una barrera antivapor sobre la cara exterior del aislamiento.
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NCh3287 La barrera debe tener una resistencia teórica al paso del vapor igual que 50 MPa x m 2 x s/g, como mínimo. La eficiencia de la barrera antivapor se reduce fuertemente cuando existen discontinuidades como, por ejemplo, juntas deficientemente, falta de solapa, insuficiente espesor del material de la barrera, expansión térmica no compensada, esfuerzos mecánicos aplicados desde el exterior, envejecimiento, entre otros. Por lo tanto, se debe cuidar con esmero el cierre de las juntas de la barrera antivapor, sea ésta incorporada al material aislante o no, disponiendo de amplias solapas. Si la barrera se efectúa con productos viscosos, éstos se deben extender sobre el aislante, previa colocación de una armadura de adecuada resistencia mecánica (como tela de cáñamo, algodón o fibra de vidrio) con pistola, pala, pincel o al guante, de forma continua, hasta el espesor necesario para alcanzar la resistencia al paso de vapor arriba indicada. Cuando la pantalla de estanqueidad al paso de vapor se realice con cartón bituminoso u hoja metálica, éstas se deben enrollar alrededor del aislante y soldar de manera continua. Los materiales orgánicos de célula cerrada pueden actuar como barreras antivapor cuando las juntas estén perfectamente selladas con material resistente al paso de vapor y su resistencia, calculada como producto entre el espesor del material y su resistividad al vapor, no sea inferior a la indicada anteriormente.
10 Protección exterior El material aislante y, eventualmente, la barrera antivapor, se deben proteger mediante un revestimiento exterior cuando estén expuestos a acciones mecánicas y/o a las inclemencias del tiempo. La protección del aislamiento se debe aplicar siempre en estos casos: -
en equipos, aparatos y tuberías situados en salas de máquinas;
-
en tuberías situadas en pasillos de servicio, a la vista;
-
en equipos, aparatos y conducciones instalados al exterior.
En este último caso se deben situar las juntas longitudinales de tal manera que se impida la penetración de la lluvia entre el acabado y el aislamiento. En particular, en el caso de conducciones, la junta longitudinal se debe situar en un ángulo de 30º de un lado a otro de la generatriz inferior.
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NCh3287 La protección puede estar compuesta por láminas preformadas de materiales plásticos, chapas metálicas (acero galvanizado, aluminio, cobre), recubrimientos de cemento blanco o yeso sobre soportes de sustentación, cartones bituminosos y quedar firmemente anclada al elemento aislado. Todos los elementos de forma, como codos, tapas, fondos de depósitos e intercambiadores, derivaciones, entre otros, se deben realizar por medio de segmentos individuales engatillados entre sí.
10.1 Enlucido de yeso Se debe utilizar solamente para la protección del aislamiento de tuberías y pequeños aparatos situados en el interior de edificaciones. Se debe instalar una venda de gasa o un enrejado de malla galvanizada sobre el material aislante, que servirá de armadura a la capa de yeso extendido con paleta y alisado con guante. El espesor de la capa debe quedar entre 6 mm y 10 mm.
10.2 Cartón o enlucido bituminoso Se debe utilizar solamente para tuberías situadas al interior y, debido a que su aspecto no es estéticamente satisfactorio, en lugares escondidos. El cartón se debe enrollar sobre el aislante, solapando las juntas longitudinales y transversales 50 mm, por lo menos. La fijación se debe hacer por soldadura o por medio de flejes o alambres galvanizados. En correspondencia de las curvas, el cartón se debe cortar en segmentos. El enlucido bituminoso se debe obtener mezclando un mástico con arena fina de río o cantera y aplicar con paleta sobre una tela metálica previamente envuelta sobre el material aislante. El alisado final se debe hacer al guante.
10.3 Enlucido de cemento Se puede aplicar sobre el aislamiento de tuberías y aparatos colocados tanto en interiores como a la intemperie, ya que resiste a la acción de atmósferas agresivas. Se tiende sobre el material aislante una tela metálica, preferiblemente galvanizada, que servirá de armadura a la capa de mortero, formada por una mezcla de cemento y arena fina tamizada, de río o cantera, debiéndose lograr un espesor entre 10 mm y 20 mm, según las dimensiones del elemento a proteger. Para tuberías con temperatura de servicio mayor que 120ºC es necesario prever juntas de dilatación, cortando la capa hasta que se vea la malla cada 3 m o 4 m. Los soportes se deben separar de la capa unos 10 mm para evitar que ésta se fisure debido a los movimientos de la tubería.
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NCh3287 Para instalaciones situadas al exterior es necesario aplicar sobre el revestimiento una doble capa de emulsión bituminosa, intercalando una tela de fibra de vidrio como soporte.
10.4 Protecciones metálicas o de plásticos Para estos revestimientos se pueden emplear chapas de aluminio, cobre o bien, acero galvanizado o inoxidable y fundas de materiales plásticos. En cualquier caso, los materiales empleados deben ser resistentes a la acción agresiva del ambiente. Las chapas de materiales metálicos se deben aplicar después de haber sido recortadas, bordeadas y molduradas, con solapas de 30 mm a 50 mm y se deben fijar por medio de tornillos o remaches. Los elementos que formen piezas especiales se deben conformar en gajos. Para recubrimientos exteriores, las juntas se deben sellar con un mástico apropiado, elástico y resistente, procurando que haya solamente una junta longitudinal y que ésta quede dentro de un ángulo de 30º de un lado a otro de la generatriz inferior. Las fundas de materiales plásticos se emplearán preferentemente al interior, para protegerlas de la acción de la componente ultravioleta de la radiación solar. Las piezas especiales se pueden hacer con una cinta o, mejor, con chapa metálica. Para el montaje de las fundas de materiales plásticos se deben seguir las instrucciones que el fabricante suministre.
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