塔房一體化基站設(shè)計

鄒錦華

摘要：塔房一體化是無線通信機房、鐵塔和基礎(chǔ)三者一體化的高聳結(jié)構(gòu)，主要由鐵塔體系、機房體系及配重體系組成，具有集成快、易搬遷的特點，適用于臨時及應(yīng)急的建站需求。

關(guān)鍵詞：塔房；一體化；設(shè)計

一、土建地基和配重體系要求

1.地基要求

塔房一體化站點選址時，持力層的要求如下：

當(dāng)持力層的地基承載力滿足設(shè)計要求時，對坡度小于5%水泥硬質(zhì)地面可不做處理。當(dāng)天然持力層的地基承載力不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79的要求進行地基處理。對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾或?qū)ε渲伢w系有侵蝕性的工業(yè)廢料等雜填土，此類土質(zhì)不宜作為持力層。

塔房一體化建造在陷性黃土、膨脹土和季節(jié)性凍土上的，尚應(yīng)滿足《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB 50025、《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》GB50112和《凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JGJ118的要求。塔房一體化建造在穩(wěn)定邊坡上時，應(yīng)保證配重體系邊離開坡頂?shù)乃骄嚯x不小于2.5倍配重體系寬度（垂直于坡頂邊緣線）。

2.配重體系設(shè)計

塔房一體化的配重體系應(yīng)進行配重結(jié)構(gòu)強度、基礎(chǔ)抗傾覆及基礎(chǔ)抗滑移穩(wěn)定性的驗算。

配重結(jié)構(gòu)強度：當(dāng)配重體系的構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力張拉方式連接的預(yù)制混凝土塊方式時，應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，并保證荷載作用下混凝土塊構(gòu)成一個整體結(jié)構(gòu)。

基礎(chǔ)抗傾覆：配重體系應(yīng)考慮不同風(fēng)向作用下的抗傾覆穩(wěn)定，每個方向的抗傾覆穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求：

式中：G——塔房一體化結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN），需考慮荷載分項系數(shù)0.9；

L——塔房一體化的重心到傾覆邊的距離（m）；

Mk——風(fēng)荷載或者地震荷載傳到配重體系底面的彎矩代表值（kN.m），取荷載分項系數(shù)為1.0的承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合。

基礎(chǔ)抗滑移穩(wěn)定性：配重體系的抗滑移穩(wěn)定性應(yīng)符合下式要求：

式中：G——塔房一體化結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值（kN），需考慮荷載分項系數(shù)0.9；

μ——配重體系底面對地基的摩擦系數(shù)。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定或經(jīng)驗分析值。

Ph——風(fēng)荷載或者地震荷載傳到配重體系底面的水平力代表值（kN），取荷載分項系數(shù)為1.0的承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合。

二、配套設(shè)施的要求

1.機房基本技術(shù)原則

一體化機房技術(shù)方案的選擇需要根據(jù)站址的具體情況，如客戶需求、經(jīng)濟成本、建設(shè)周期、裝機能力、機房承重要求、防盜要求，并考慮建成后的維護成本等因素，合理選擇。對于機房建設(shè)困難、有迅速建站需求或停電保障要求不高的基站，在明確客戶裝機數(shù)量不大、通信負(fù)荷較小的情況下，選擇一體化機房技術(shù)方案。

2.配套電源設(shè)備基本技術(shù)原則

2.1基站新建配套電源一般技術(shù)要求：

1）基站電源系統(tǒng)一般由交流配電箱（含防雷器）、開關(guān)電源、蓄電池組等設(shè)備組成。

2）基站電源系統(tǒng)的設(shè)備配置應(yīng)考慮客戶需求、用電負(fù)荷、維護水平等多種因素。

3）多客戶共用一套開關(guān)電源系統(tǒng)的技術(shù)方案，不同客戶使用各自的配電單元，以確保管理及客戶間界面的清晰。整流模塊容量按當(dāng)前用電需求配置。

4）當(dāng)客戶負(fù)荷需求較大時，采用分列智能配套綜合柜供電；當(dāng)用戶負(fù)荷較小時，采用多用戶共用綜合柜的安裝方案。

2.2基礎(chǔ)電源技術(shù)要求

1）基站新建基礎(chǔ)電源分為交流基礎(chǔ)電源和直流基礎(chǔ)電源兩大類。

2）交流基礎(chǔ)電源標(biāo)稱電壓380V/220V，額定頻率50Hz。

3）直流基礎(chǔ)電源標(biāo)稱電壓-48V。

2.3交流供電系統(tǒng)技術(shù)要求

1）基站交流供電系統(tǒng)的工作方式為：市電作為主用電源，市電停電時由發(fā)電機啟動供電，市電與發(fā)電機的倒換可采用自動或手動，須具備電氣和機械連鎖。

2）基站應(yīng)配置市電/油機切換開關(guān)（自動或手動可選）、移動油機應(yīng)急接口。移動油機應(yīng)急接口配置為標(biāo)準(zhǔn)插頭式（與交流引入電壓制式相匹配）。

2.4直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求

1）直流供電方式應(yīng)采用全浮充方式，在交流電源正常時經(jīng)由整流器與蓄電池組并聯(lián)浮充工作，對通信設(shè)備供電。當(dāng)交流電源停電時，由蓄電池組放電供電，在交流電恢復(fù)后，應(yīng)實行帶負(fù)荷恒壓限流充電的供電方式。

2）智能配套綜合柜的智能直流配電單元分為一次配電部分和二次配電部分。

智能直流配電單元應(yīng)具備分路的通斷檢測功能，并通過智能接口將工作狀況送入開關(guān)電源監(jiān)控模塊，統(tǒng)一管理。

3）蓄電池組的容量應(yīng)考慮客戶需求、市電可靠性、運維能力、機房面積和機房承重等因素，綜合確定。

三、一體化機房整體設(shè)計

新型塔房一體化基站是一種全新的基站建設(shè)項目，因其結(jié)構(gòu)采用自重抗傾覆，無需單獨開挖設(shè)置基礎(chǔ)，所以適用地點較廣、適應(yīng)性強。針對塔房一體化土建專業(yè)和配套專業(yè)設(shè)計要點總結(jié)如下（以福建山區(qū)新建基站為例）：

1.土建專業(yè)設(shè)計要點

1）設(shè)計負(fù)荷：塔體設(shè)計基本風(fēng)壓0.45KN/㎡，設(shè)計地震烈度6度，安全等級為二級，設(shè)計使用年限為25年。

2）塔體負(fù)荷：單管塔高30m，安裝高±0.000，位置按體面承臺標(biāo)高，塔身共設(shè)2層4.5米天線支架，原則上每層支架共安裝6付天線和6付RRU，每付天線面積不超過0.5㎡，每付RRU面積不超0.2㎡，塔體立面圖如圖1。

3）塔體材料：塔體采用20號無縫鋼管，其他型鋼、圓鋼、鋼板采用Q235B，螺栓銷軸為調(diào)質(zhì)45號鋼，焊接應(yīng)采用E43焊條，鋼板對接采用雙面自動焊，所有構(gòu)建均需做防腐處理。

4）基站基礎(chǔ)：地基承載力滿足Fak≥120KPa，若地基為砼硬地面，則不需做基礎(chǔ)，機房和塔體直接擱置在地面上，若地基為淤泥質(zhì)土、沖填土或雜填土等，應(yīng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》處理，使其符合建筑地面要求。

5）基站地網(wǎng)：防雷接地地網(wǎng)由L50*5鍍鋅角鋼接地樁，和4*40鍍鋅扁鋼水平接地體組成；本站要求接地電阻≤5Ω，若實測>5Ω，加打3米間距接地樁，直到滿足設(shè)計要求。

2.配套專業(yè)設(shè)計要點

1）配套設(shè)備：新增室內(nèi)高頻開關(guān)電源1套，500AH蓄電池1組，19英寸綜合柜1架，交流掛箱1臺，空調(diào)1臺，DCDU設(shè)備3個，及室內(nèi)地排和室內(nèi)地排各1個。

2）機房布置圖：新增設(shè)備安裝的位置應(yīng)根據(jù)空間大小、維護便利、線纜引接等因素來設(shè)計，如圖2：

3）布線要求：電纜走線應(yīng)將直流線、交流線與信號線分開布放，間隔至少在100mm以上；基站應(yīng)采用380V阻燃型的交流電引入；直流線電纜正極為紅色，負(fù)極為藍色，接地線為黃綠色。

結(jié)束語：

新型一體化基站，進一步縮短基站建設(shè)周期，滿足對于運營商快速交付的要求。通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)計算，確保基站的穩(wěn)固性與安全性，同時相對于傳統(tǒng)一體化基站，擴大了機房面積，節(jié)省了占地，因此塔房一體化方案值得推廣使用。

參考文獻：

[1]《塔房一體化技術(shù)要求（V1.0）》

[2]《新建基站配套設(shè)施總技術(shù)要求（V1.0）》

[3]《塔房一體化標(biāo)準(zhǔn)圖集（V1.0）》endprint