移动通信基站铁塔与机房的设计优化

移动通信基站铁塔与机房的设计优化

摘要本文讨论移动通信基站铁塔和机房的设计要则，并提出设计优化的思路，旨在提高移动通信网络建设的投资效益。

关键词移动通信基站铁塔机房优化

移动通信网络建设正以空前的规模和速度在全国范围内展开，提高工程质量，降低工程造价，加快工程进度，最大限度地提高投资效益始终是倍受关注的焦点。移动通信基站铁塔与机房的建设，面广量多，投资巨大，优化铁塔与机房的设计是提高工程投资效益的重要环节。

本文仅讨论移动通信基站铁塔和机房建筑的一般设计要则和优化原则，不涉及铁塔及机房的结构计算等问题；尽管结构计算是设计优化的重要途径，但因其有规范可依，本文不再赘述。

1 基站遗址的优化原则

（1）满足通信网络规划要求；

（2）场地平坦，附近无高大建筑物阻挡；

（3）工程地质良好，避开断层、古河道及可能塌方、滑坡的地段；

（4）选择安全的环境，避开易燃易爆的场所和粉尘及有害气体的污染源；

（5）机场航道附近要注意铁塔限高；

（6）远离各种无线干扰源；

（7）避开低洼地，防止雨水淹灌；

（8）尽量不选在中小学校院里，避免儿童攀援铁塔。

2 基站铁塔与机房形式的选择

基站是否需要建设铁塔，取决于移动通信天线的挂高；当基站所在的建筑物满足挂高要求时，可利用屋顶设置大线抱杆，无须建塔。

基站铁塔因结构形式不同，可分为自立塔、拉线塔（桅杆）；基站铁塔因所建地点不同，有地面塔、屋顶塔之别。

地面塔通常采用的塔型有角钢塔、钢管塔（四柱或三柱）、钢独管塔、拉线塔（桅杆）。角钢塔是最普遍的塔型，它制作安装简便，经济适用，应是铁塔建设的首选。钢管四柱（或三柱）塔因其根开可以做得很小（2m左右），适用于狭窄场地或距建筑物较近的情况，但造价高于角钢塔。独管塔多用于城市风景区或其它要求美观的场所，因为独管塔馈线引下和人员攀登都不方便。加之造价较高，仅用于特殊要求的环境。拉线塔的优点是用钢量小，但占地面积

大，是否经济应综合考虑；另外拉线塔易受外力破坏，一旦拉线受损即造成倒塔；拉线塔受风力作用还会发生摆动和水平扭动，采用微波传输的基站慎用。

屋顶塔一般采用角钢塔较多，塔的设置有两种情况，一是建筑物设计时已考虑了铁塔的荷载并设置了预埋件（如电信机房楼顶），二是在旧建筑物上加建铁塔。第二种情况要对原建筑进行验算，对结构进行改造，增设铁塔的锚固措施；铁塔的根开往往不等，塔高也受限制，还要认真修复因施工受到破坏的屋面防水层，设计时应格外慎重。当天线挂高比建筑屋面高出不多时（10m左右），可采用简易的屋面铁架方式，在建筑的梁（墙）处浇筑混凝土墩作为配重（计算混凝土重量足以抵抗铁架倾覆力），铁架固定于混凝土墩，可不必破坏屋面防水层，此方式造价低，施工简便。也可采用拉线方式固定屋面铁架，不做混凝土墩配重，但拉线的锚固点一定要慎重处理。

基站机房有两种情况：新建机房、利旧机房（或祖用机房）。

新建机房面积一般为20m2左右，市区容量大的机房可适当加大。按其与铁塔的相对位置可分为塔侧机房、塔下机房。塔下机房是将机房建在根开较大的铁塔下，因为与铁塔坐落在同一基础上，机房自重可平衡部分铁塔的倾覆力，铁塔基础可以做的较小，从而节省投

资，另外还具有占地面积小、馈线较短、不需设置室外走线架等优点，应优先采用。在铁塔根开较小时，采用塔侧机房，缩小机房与铁塔间距有利于节省土地、缩短走线架和馈线长度，但机房基础应避免建在铁塔基坑的回填土上。

利用旧机房或租用机房一般采用屋顶抱杆，屋顶铁架或屋顶塔安装天线，如建筑高度不够则需建地面塔，建塔时应注意铁塔基础开挖不能影响临近建筑的安全。租用机房一般为民用建筑，如楼面承载力不足，还要对原房屋进行加固。

还有一种新建机房形式是夹心复合板房，采用成品夹心复合板（彩色镀锌钢板与聚苯乙烯制成）装配成基站机房，优点是工期短，缺点是寿命短（一般15年左右）。

3 基站用地面积

根据各地情况，基站一般采用征用或租用土地两种形式，以塔高50～60m 为例，用地范围大约为：角钢塔+塔下机房13m×13m（若采用桩基础，10m×10m 即可满足）；角钢塔+塔侧机房13m×18m；钢管四柱塔+塔侧机房7m×16m。租用机房需建地面塔时，所需场地仅为铁塔基础（含基坑开挖放坡）占地：角钢塔

13m×13m，钢管四柱塔6m×6m，独管塔5m×5m。拉线塔用地为边长85m的等边三角形，用地很不经济。

确定用地范围时应注意，铁塔一定要与附近建筑留出安全距离。

4 新建基站机房的设计优化

基站机房为无人值守机房，除满足设备安装外，还应满足防盗、防水、防潮、防震、防雷击等要求。

（1）机房平面形式：机房一般为正方形或长方形平面，在面积相同的情况下，长方形平面更有利于基站设备的布置。当机房位于塔下时，要注意与铁塔的空间关系；

（2）机房内净高一般为 2.7m；室内外高差为0.3-045m，地势低洼时应适当提高；

（3）机房间为外开防盗门，门洞宽1m，高 2.1m，门上设雨蓬。机房馈线窗下沿距室内地面 2.3m，馈线窗平面位置与基站通信设备机列的轴线对齐。除馈线窗外，机房不设其它窗户；

（4）机房采用现浇钢筋混凝土屋盖，应做好保温和防水；

（5）机房室内装饰作法为水泥砂浆墙面、水泥砂浆防潮地面，大棚可不做面层；墙面和天棚也可不刷涂料。机房外墙面可设计为：清水墙、水刷石、水泥砂浆抹面等，内外装饰一律从简；

（6）基站机房采用能自动启闭的分体式商用空调，室外机可挂于外墙或置干屋顶。在通信设备机列前后的天棚上各设白帜灯一盏，用于机房照明。于不同的两面墙上各设1个单向电源插座，用于设备安装和维护。机房内设有接地铜排，与铁塔，机房综合接地系统连接；

（7）有的基站设有远程控制系统，对基站的设备、电源、空调、消防、安保、门禁等实施远程监控；

（8）基站机房的定位原则：机房的门宜朝南或朝向开阔地。塔下机房的馈线窗应与铁塔爬梯在同一侧。塔侧机房的馈线窗应面对铁塔的爬梯，机房与铁塔间距应尽量接近。

5 利旧机房和租用机房的设计优化

（1）利旧机房是在原有的通信机房内设置基站，楼面荷载大都能满足要求，应重点解决好馈线引入问题；

（2）租用机房情况比较复杂，所租房屋大小不同、层高不同、结构各异、位置也千差万别；一般民用建筑的楼面荷载不能满足基站设备的要求，通常要采取加固措施。首先要对原有结构进行验算，加固设计要因地制宜。要想将祖