利用预制机房提高基站建设效率的探讨

2018-03-27李荣徐鹏飞江苏省邮电规划设计院有限责任公司南京市210019

江西通信科技 2018年1期

关键词：砖混机房装配式

李荣徐鹏飞江苏省邮电规划设计院有限责任公司南京市 210019

1 砖混机房

1.1 砖混机房建设模式

首先，地勘进行现场地质勘探，并出具地勘报告。然后土方开挖、地基处理及垫层、基础施工，绑扎构造柱钢筋并进行浇筑。随后用砖砌体填充墙面，屋盖支模板、布钢筋并浇筑混凝土，最后进行装饰装修。

1.2 砖混机房优缺点

砖混机房为目前通信机房建设工艺采用的主要的建设方式，相比于现代建筑工艺，其主优势为：技术含量低建设难度不高、建设主要材料为砖块，可就地取材且整体造价不高。

图1 传统机房图片

砖混机房因为是一种较为落后的建设工艺，其整体的缺点较多，已很难适应未来通信基站建设的发展趋势。具体存在问题如下：

（1）污染环境

粘土砖为砖混机房墙体及基础建设的主要，但粘土砖的制作需要大量的粘土作为原材料，土地作为不可再生资源，砖混机房的建设无疑将大肆的破坏环境；另外砖混机房在建设过程中将产生大量的建筑垃圾，如碎石、碎砖、混凝土块、工人的生活垃圾等，尤其是渣土车对工程材料的运输过程中，产生大量的灰尘，污染空气环境；雨天时，道路泥泞，大大影响建设单位的市场形象。

图2 砖混机房施工现场

（2）建设周期长

每个砖混机房在不遇到复杂天气（雨雪天气）的条件下，建设周期约为35天。如铁塔公司承建，现阶段通信运营商要求交付基站的时间仅为（从签订需求合同开始）60天；如算上外加铁塔建设、配套建设，工程周期将非常紧迫，并且一旦未能及时将基站交付于运营商，必将影响运营商的通信产业布局，而铁塔公司的辛苦打造的公司形象也必将大大受损；因此如此长时间的机房建设周期已经很难跟上未来通信产业基础设施建设。

图3 现浇基础凝结养护示意图

（3）质量缺陷

砖混机房受人工因素影响较大，工人的工作经验、工作习惯，甚至当天的工作心情都时刻影响着由其砌筑的机房；且通过回访发现，一般新建机房后期经常会出现墙面空鼓、开裂、墙漆脱落等各种各样的问题，其机房质量可见一斑，虽然不至于影响到整体机房的结构，但后期将需求大量的费用进行重新加固或者整改，更有甚者，机房需要停止运行进行修复以免出现更恶劣的质量问题，极大的浪费社会资源。

图4 砖混机房砖块开裂

（4）节能效果差

现阶段砌筑的砖混机房一般不设置保温层，在炎炎夏日，为了将机房内温度降至一定范围内，机房内空调需要不停运作，每年基站在电力方面的浪费亦是天文数字。在国家号召节能环保的大环境下，砖混机房已很难满足当代节能环保的需求。

（5）承载力差

砖混机房的侧墙为砖砌，通过水泥砂浆将其连为一个整体，墙体承受竖向荷载能力一般，抗剪及抗弯的能力较差，很容易在横向地震力的作用下整体倒塌；另，机房的墙壁与机房的圈梁为铰接，传递荷载和吸能这一领域效果极差，一旦出现受力不均匀或者较大荷载，很容易造成开裂甚至直接倒塌的风险。

（6）稳定性一般

砖混机房的侧墙使用建设材料为砖和水泥砂浆，通过粘合形成墙体结构；以上两种材料的化学稳定性和大气稳定性都比较优异，但随着时间的推移，两种材料本身的相互结合力将会下降，此时必然严重削弱房屋整体安全性，因此砖混机房的寿命将会降低。

图6 墙皮剥落

2 钢结构机房

2.1 钢结构机房的建设模式

首先，地勘单位进行现场地质勘探，并出具地勘报告。钢结构机房生产厂家根据设计图纸并在监理的监督下进行制造，土建单位在进场进行桩基浇筑时，根据机房尺寸预留机房水泥垫层。其次，机房部件运至现场进行安装，在完成机房和铁塔的建设后，土建单位进场完成后续的围墙砌筑，水泥地坪，手井等剩余工作。最后，配套工作紧接着完成安装即可。

2.2 钢结构机房的优缺点

钢结构机房在通信基础设施建设中所占比例远低于砖混机房，但因为总的基站规模庞大，因此钢结构的重要地位亦不可忽视。钢结构机房的最大的优势就是建设周期短，且不污染环境，当基站建设进度明显滞后时，在不得已下会采用钢结构机房从而达到按时交付基站的目的。

钢结构机房的缺点也显而易见：

（1）造价偏高

同等面积的钢结构机房的造价相比砖混机房造价上浮约15%。

（2）节能较差

金属的导热性能较好，使得钢结构机房保温节能效果较差，及时在墙壁或屋顶的彩钢板上附挂保温板，其保温节能的效果亦无法与砖混机房相比较，会将加重机房电力的浪费，造成后期维护成本直线上涨，造成利润空间进一步缩小。

（3）稳定性差

钢材的稳定性无法同“砖”及“混凝土”相比，暴露在空气中的钢材只需几个月的时间便锈蚀严重，即使在钢材表面采用镀锌、喷漆等隔绝空气的防腐手段，一旦因防腐工作不到位，导致某个节点的钢结构锈蚀，后果亦很严重；国家规范规定，钢结构每三年需求进行一次全面检查，并重新进行防腐处理，通信基站遍布全国，如此频繁的维护频次，必将大幅度的增加后期维护成本；因钢结构机房的耐腐蚀性、稳定性较差，钢结构机房的设计使用寿命一般只有25年，仅为砖混机房使用寿命（50年）的一半。

图7 钢结构锈蚀

（4）抗风能力差

钢结构机房建设周期短、运输方便，其中很重要的一个原因就是其重量较轻。一般的钢结构工业厂房在山墙面会每隔约4米左右设置抗风柱，因成本问题及钢结构机房的尺寸受限，没有在钢结构机房的迎风面设置抗风柱，因此其抗风能力大大降低。

（5）美观度差

钢结构机房因工艺原因，外墙的无法做到平整，整体较为粗糙，远观近似一个小型的集装箱，整体美观度不佳。因此只能运用至农村边缘地区，无法用至城市、学校、公园等人流量较大的地方，而这些地方是最需求缩短建设周期的地址，这些将大大降低钢结构机房本身的功能价值。

图8 钢结构机房外观

3 预制装配式机房建设模式

预制装配式机房分整装机房和拼装机房两种模式。

3.1 整装机房

（1）地勘进行现场地质勘探，并出具地勘报告。

（2）装配式机房生产厂家根据设计图纸并在监理的监督下进行制造安装，土建单位在进场进行桩基浇筑时，根据机房尺寸预留机房水泥垫层；

（3）厂家将铁塔及机房运至现场，运输车辆最大载重为40吨，基础和上部结构分开运输，基础重约13吨，机房结构重约27吨，现场由50吨及25吨两台吊车配合完成，安装时间约1小时；

（4）在完成机房和铁塔的建设后，土建单位进场完成后续的围墙砌筑，水泥地坪，手井等剩余工作。配套工作紧接着完成安装即可。

3.2 拼装机房

（1）地勘进行现场地质勘探，并出具地勘报告；

（2）装配式机房生产厂家根据设计图纸并在监理的监督下进行制造安装，土建单位在进场进行桩基浇筑时，根据机房尺寸预留机房水泥垫层。

（3）因部分公路限高限重，且现场安装环境不理想，可将机房拆分运至现场再进行安装；拼装构件最大重量不超过6吨，使用15吨起重吊机即可完成，根据现场实际情况力臂需求长短，安排合适汽吊。

（4）在完成机房和铁塔的建设后，土建单位进场完成后续的围墙砌筑，水泥地坪，手井等剩余工作。配套工作紧接着完成安装即可。

4 预制装配式机房优缺点

4.1 预制装配式机房优点

（1）节省造价角度：新型的机房建造工艺能够更加节省材料和减少管理成本，从而最终达到节省整体造价的目的。

（2）缩短工期角度：新型的机房建造工艺从设计到安装完成比传统机房更加快捷。

（3）环境的适应性角度：新型的机房建造工艺能够在无论是雨季、冬季、夏季等极端气候情况下正常施工。

（4）机房的质量角度：新型的机房建造工艺相比传统机房更容易统一标准，实现质量管控。

（5）扰民角度：新型的机房建造工艺能够更加快速，作业面更小，不影响周边民众的生活环境。

（6）环境友好角度：新型的机房建造工艺在建造过程中能够不污染周边环境，产生更少的建筑垃圾。

（7）机房标准化、模块化角度：新型的机房建造工艺能够使新型机房像精密的仪器一样更加标准化、模块化的生产，减少残次品的概率。

（8）降低能耗角度：新型的机房建造工艺在建造及后期的使用过程中，具备更低的能耗。

（9）从水资源角度：新型的机房建造工艺在建造过程中能够尽量的减少甚至不牺牲周边的水资源环境。

（10）噪音污染角度：新型的机房建造工艺在建造过程中能够不产生噪音污染。

（11）循环可利用：新型的机房可循环利旧搬迁至其他站点使用。

4.2 预制装配式机房缺点

（1）标准规范瓶颈：虽然国家建筑协会及相关部门出台了部分“装配式建筑”的相应的规程规范，但是仍然远远不够。目前国家层面的装配式建筑并不多，尚缺乏装配式建筑的标准体系，而规范规程的内容及相关解释亦有待补充完善，一些钢筋的连接方法亦需要改进。

（2）专业建设队伍瓶颈：通过多个工程整个建设过程（从设计到建设完成）发现，无论是设计单位还是建设单位，很多包括设计人员、监理、建筑工人对装配式工艺领域都处在一种摸索阶段，也说明了我国在“装配式建筑”这一领域人才储备不足。

（3）装配式建筑工程成本较高：造成装配式建筑成本居高不下的另一个重要原因是制造装配式构件的专业化厂房及一系列工业生产链的一次性投入较大，装配式构件前期很难得到回报，摊销费高。装配式建筑，在方案设计、构件生产、现场安装及后期维护等存在协调方面的矛盾。另外目前国内建筑市场劳动力成本仍比较低廉，装配式建筑虽然能够大幅的缩减劳动力，但就目前中国工人的薪资而言，与国外发达国家不可同日而语，虽然说装配式建筑可节省劳动力，但如果劳动力本身就较为廉价，那其实最终节省的成本将是有限的。

（4）抗震节点构造要求较高，对工人素质要求较高。

图9 预制装配式机房装配中

（5）防洪防震能力弱，防雷措施要求高。

5 选择预制装配式机房的关注点

（1）符合国家推行政策角度：新型的机房建造工艺需符合国家现行大力推行的节能环保的政策方针；

（2）施工便利性角度：新型的机房建造工艺需改善现场工人的施工环境；

（3）施工配合：预制机房到达现场前需提前做好地基并协调好吊装场地；

（4）扫尾工作：拼接好机房后需进行完善的细节处理，严丝合缝，做到各个面光滑平整。

6 总结

综上所述，通过上述施工工艺和建设投资的比较，相比砖混机房，预制机房节省了管理费用与材料费用，不会污染环境及扰民，同时缩短了工期。此外，相比钢结构机房，预制机房的使用寿命更长，且更加的节能环保。可见预制机房集合了砖混机房和钢结构机房的优点，提高了工程建设的效率。但预制机房技术含量较高，需要在工程实施的全过程中做好项目管控，从而保证机房建设的顺利实施。