新建小区屋顶通讯基站的设计与研究

2022-09-20胡蓉蓉

现代建筑电气 2022年7期

朱潋, 王维, 胡蓉蓉

(基准方中建筑设计股份有限公司, 重庆 401120)

0 引言

国家对智慧小区项目的不断推进,对智慧小区的评价体系提出严格的要求,特别是控制项中明确要求移动通信技术实现小区全覆盖[1],尤其是5G通讯技术。目前通讯基站现行是当下5G通讯技术的基础载体,在小区内部设置通讯基站已经成为推动小区乃至区域城市5G通讯技术全覆盖的解决方案;通讯基站的设计应充分考虑:① 基站运行的环境温度[2-3];② 设备过电流及防雷击[4];③ 电子设备的电磁兼容环境及其安全运行[5-6];④ 供电可靠性[7];⑤ 消防安全等方面产生影响[8]。新建小区通讯基站的建设应充分考虑其对建筑本身及后期运行的影响。鉴于上述问题,本文提供一种建筑物屋顶的通讯基站设计方案,并给出了土建要求及电气设计要求。

1 通讯基站组成

通讯基站一般由通讯机房和通讯发射塔组成,一般情况下通讯机房设置在通讯发射塔附近,且均设置在小区建筑物屋顶。一座通讯机房对应一组或者几组通讯发射塔,发射塔高度一般为3 m左右。根据不同地区通信部门的要求,目前常用单组通讯发射塔分为单座发射塔、双座发射塔、三座发射塔。多组通讯发射塔的做法同单组通讯发射塔做法类似。单座发射塔、双座发射塔、三座发射塔分别如图1～图3所示。

图1 单座发射塔

图2 双座发射塔

图3 三座发射塔

2 通讯机房设计

2.1 配电箱系统设计

(1) 相关规范明文规定通讯基站采用发电机组(移动式或者固定式)作为备用电源[9],其电源配电箱前端应配置市电变压器和柴油发电机组双电源切换的电源供电模式,配电箱前端供电概略图如图4所示。

图4 配电箱前端供电概略图

(2) 对于通讯基站的照明设计,规范也做出要求[9]:通讯机房应设计正常照明和应急照明;

(3) 通讯机房的后期设备检修可能存在对单相电源及三相电源的需求,配电箱需要设计单/三相电源的接口;

(4) 由于环境问题的影响[2],通讯机房内部具有空调及通风机电源设计;

(5) 由于通讯机房电源需要给通讯发射塔供电预留回路,管线经屋面敷设至发射塔,故配电箱应考虑电涌保护;

(6) 通讯机房电源还应考虑计量设计[三相10(40) A计量表]。

鉴于上述6条要求,配电箱系统设计如图5所示。

2.2 照明及插座设计

(1) 根据规范要求[10],通讯机房的照度按照300 lx,功率密度按照≤8.0 W/m2,通讯机房还应考虑应急照明设计[9],故采用灯具自带蓄电池(蓄电池容量随项目建筑定性确定,最小为45 min),灯具电源引自通讯机房内配电箱;

(2) 通讯机房插座按照2.1(3)～2.1(4)条原则设计;照明及插座平面设计如图6所示。

2.3 接地设计

通讯机房接地设计可以参照图集《接地装置安装》做法[11],采用-40×4镀锌扁钢距地200 mm,沿机房周边焊接成闭合环路,接地线水泥钉墙面卡固安装,接地线过门和接地支线安装做法在图集中都有明确要求[11]。通讯机房接地应通过屋顶防雷引线与本栋建筑物基础接地形成电气可靠联接。通讯机房接地设计如图7所示。