Klienci często pytają nas czemu mocowanie masztu bywa droższe od samej kratownicy. Podejrzliwie patrzą gdy mówimy, że standardowa nakrętka z uchem nie nadaje się jako uchwyt odciągowy, zaś komin lub ogniomurek to najgorsze miejsca do kotwienia lin. Przyjrzyjmy się siłom jakie maszt wprowadza w budynek.

Zasadniczo liny działają na wyrywanie (tym większe im większa powierzchnia anten na maszcie i sama nawietrzność konstrukcji). Siły te wraz ze wstępnym napięciem lin działają na trzon masztu wbijając/dociskając go do powierzchni dachu. Popatrzmy na kilka przykładów wyjętych z obliczeń statycznych sporządzonych dla naszych Klientów:

Jest kilka ciekawych wniosków lub pytań płynących z przytoczonych wartości:

1. Już dla niewielkiego i w sumie standardowego masztu, często instalowanego na leciwych budynkach tj. M500-16 – siła wyrywająca kotwę dochodzi do 500 kg… standardowa odlewana nakrętka z uchem M12 może przenieść maksymalnie  340 kg siły ale tylko w osi, co w przypadku kotwienia masztów w zasadzie nie występuje. Obciążenie pod kątem 45 stopni spada już do 240 kg. Widzimy więc, że nie mamy żadnego zapasu wytrzymałościowego, a raczej ryzyko zerwania ucha przy poważniejszej wichurze.  Kolejne pytanie  – czy pół tony obciążenia może wywrócić komin – często stanowiący kupę zawilgoconych i zerodowanych cegieł z kruszącą się zaprawą? Nasze doświadczenie wskazuje, że może się to stać bez trudu.
2. Czy bezpiecznie stawiać jest M500-16 np. na niewypartej krokwi, lub bezpośrednio na płycie warstwowej na dachu hali, w losowym miejscu jeśli uświadomimy sobie że nasz maszt wprowadzi punktowe obciążenie ponad tony w miejsce jego usytuowania? Widzieliśmy takie przypadki i widzieliśmy maszty które „wpadły do środka”.
3. Na przykładzie przywołanych masztów M1000 widać jak szybko siły rosną wraz z wysokością i nawietrznością konstrukcji, oraz jak różnicuje je dodatkowe obciążenie od anten (28-metrowy był projektowany na 1m2 pow. anten więcej niż 24-metrowy). Różnica w wyrywaniu… prawie trzykrotna. Poza tym same wartości robią wrażenie… blisko 4 (!) tony wyrywania. Wyobraźmy sobie że na planowanej kotwie mamy w planie powiesić 2 samochody terenowe – to daje wyobrażenie o skali sił.
4. Widać czemu prawie nigdy nie pytamy o masę anten które macie państwo w planie zainstalować na maszcie, za to często męczymy Was o ich powierzchnię. Wobec siły pionowej w trzonie masztu liczonej w tonach  – kilkadziesiąt dodatkowych kilogramów w masie anten nie ma praktycznie znaczenia, natomiast dodatkowa powierzchnia szybko zwiększa siły, i różnice te liczy się w tonach a nie w pojedynczych kilogramach.

Przytoczone wartości dają do myślenia – widać teraz czemu z taką pieczołowitością dobieramy miejsce ustawienia masztu na budynku, i czemu nie może być to losowy punkt dachu. Obciążenia o których mówimy bez trudu zarywają cienkie szlichty na stropodachach, łamią kilkudziesięcioletnie belki stropowe, burzą ogniomurki. Często przystosowanie budynku do przyjęcia planowanych obciążeń oznacza wpuszczenie na 2 piętra w gmach stalowych konstrukcji kotwiących, zastosowanie kotew chemicznych i generalnie poważne prace budowlane. W innych przypadkach gdy mamy do czynienia z lanym stropem, punktem dachu wspartym na ścianie nośnej i łatwym dostępem do wieńca – nawet duży maszt można zainstalować umiarkowanym nakładem sił. Ta różnorodność sytuacji generuje potężny rozrzut cen przygotowania kotwienia na dachu budynku, i nie pozwala nam bez wizji lokalnej i/lub projektu odpowiedzieć prosto na pytanie ile będzie kosztowała instalacja.

Niezależnie od umiejscowienia masztu (ziemia, czy budynek) konstrukcje poniżej 50 m wysokości nie wymagają zgłoszenia do właściwego organu nadzoru nad lotnictwem wojskowym (100 metrów dla lotnictwa cywilnego). Podstawą prawną jest tu rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 25 czerwca 2003 roku w sprawie sposobu zgłaszania oraz oznakowania przeszkód lotniczych ( Dz. U. nr 130 poz. 1193 ). Warto pamiętać jednak że zgodnie z § 26 ust. 1 w/w rozporządzenia maszt (powyżej 10 metrów wysokości) należy oznakować na najwyższym poziomie światłami przeszkodowymi niskiej intensywności oznaczonymi w załączniku nr 2 do w/w rozporządzenia jako typ A.

Sytuacja ma się inaczej gdy planowana inwestycja graniczy z obiektami lotniczymi, lub znajduje się  w pasie podejścia do lądowania (korytarz powietrzny). W takim układzie uzgodnienie jest konieczne niezależnie od wysokości planowanego masztu. Gminy dysponują stosownymi mapami które określają zasięg stref okołolotniskowych objętych szczególnymi wymaganiami. Uzgodnienie wskazuje detale obowiązku malowania i oznakowania świetlnego jakim należy się poddać.

Teoretycznie jest to możliwe. Można spróbować wystąpić do urzędu ze zgłoszeniem zastępując słowo maszt nazwą:  instalacja radiokomunikacyjna wraz z konstrukcją wsporczą do wysokości  5m. Jest to określenie masztu z ustawy o WRUIST Art.2 ust.1 pkt.4 (infrastruktura telekomunikacyjna o nieznacznym oddziaływaniu na środowisko).

Dwa ograniczenia tej drogi: wysokość masztu maksymalnie  5m, oraz maszt nie może być ingerować w konstrukcję budynku (dość luźny zapis  który można zinterpretować na różne sposoby)

To zależy od jego wysokości oraz miejsca posadowienia. Obecnie obowiązujące przepisy zwalniają z konieczności ubiegania się o pozwolenie na budowę i zgłoszenia konstrukcji masztowych poniżej H=3 metry. W przypadku masztów wyższych – jeśli planowany obiekt jest umiejscowiony na ziemi – jest obiektem budowlanym, podlega więc pod prawo budowlane „Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz. U. nr 243 poz. 1623 z 2010 r. ze zmianami)” konieczna więc jest procedura uzyskania pozwolenia na budowę.

Inaczej rzecz się ma w sytuacji gdy planowany maszt kratownicowy (lub inny telekomunikacyjny) ma stanąć na już istniejącym obiekcie budowlanym.  Nowelizacja Prawa Budowlanego art. 29 ust. 2 pkt 15  określa że obiekt o wysokości ponad 3 metry umiejscowiony na obiekcie budowlanym sam w sobie nie jest budowlą, zatem nie podlega procedurze uzyskania pozwolenia na budowę. Ocenę tą podzielił  Wojewódzki Sąd Administracyjny w Poznaniu w wyroku z dnia 22 sierpnia 2012 r. (II SA/Po 528/12). Finalnie – maszty i wieże na budynkach podlegają zgłoszeniu.

Od reguły zgłoszenia istnieją jednak odstępstwa. Gmina lub Starostwo może nałożyć na Inwestora obowiązek uzyskania pozwolenia na budowę, w oparciu o przepis art. 29 ust. 7 Prawa budowlanego i na postawie decyzji administracyjnej jeśli uzna to za konieczne. Przesłankami takiej konieczności jest możliwość:

1. powstania zagrożenie bezpieczeństwa ludzi lub mienia;
2. pogorszenia stanu środowiska lub stanu zachowania zabytków;
3. pogorszenie warunków zdrowotno-sanitarnych;
4. wprowadzenia, utrwalenie bądź zwiększenie ograniczeń lub uciążliwości dla terenów sąsiednich.

Jak widać katalog opcji jest określony dość luźno, co w praktyce oznacza dowolność jednostki administracyjnej na danym terenie co do trybu uzyskania prawa do posadowienia masztu na budynku. Warto zatem zweryfikować plany inwestycyjne bezpośrednio u właściwego urzędnika w celu określenia dominującej na danym terenie interpretacji prawa. Doświadczenia AluPro wskazują, że Gminy preferują drogę pozwolenia na budowę, które daje im większą swobodę we wpływaniu na formę proponowanej inwestycji.

Korona ma dwa zadania, pierwsze wynika  z konieczności rozsunięcia anten nadawczych np. sektorowych.  Anteny mają promieniowanie wsteczne które może prowadzić do interferencji i zakłóceń. Ponieważ siła pola elektromagnetycznego spada z kwadratem odległości – nawet niewielka separacja znacząco osłabia współodziaływanie anten. Warto sprawdzić specyfikację urządzeń w celu ustalenia minimalnej zalecanej przez producenta separacji anten.

Drugim zadaniem korony separacyjnej jest dosztywnienie skrętne  masztu (po zaintalowaniu dodatkowego kompletu olinowania). Maszty antenowe wykazują wysoką odporność na siły pionowe, średnią na boczne (dzięki odciągom) i retaywnie niską na skręcanie (klasyczne olinowanie przeciwdziała skręcaniu tylko nizenacznie). Skręcanie może być problemem w czasie dużego wiatru, lub podczas prac serwisowych na maszcie. Jest ono szczególnie niekomfortowe dla radiolinii które mogą się w skutek skręcania rozwizowywać. Korona separacyjna poprawia tą sytuację w znacznym stopniu.

Pożądaną wysokość  umieszczenia  anteny nadawczej i odbiorczej w telekomunikacji określają tzw. strefy Fresnela.  Energia  propagowana pomiędzy antenami tworzy w przestrzeni kształt wrzeciona, którego szerokość jest maksymalna równo w połowie odległości pomiędzy nimi. Punkty umieszczenia anten w sytuacji idealnej należy dobrać tak, by żadne obiekty  tłumiące fale radiowe nie mogły znaleźć się w obszarze strefy Fresnela (korony drzew, dachy domów, wzgórza, powierzchnia ziemi). W przeciwnym przypadku część energii emitowanej w kierunku anteny odbiorczej zostanie stracona.

Istnieje wiele kalkulatorów online strefy Fresnela, które pozwalają wyliczyć przekrój wrzeciona w zadanym punkcie na drodze pomiędzy antenami. Ta informacja wraz z wysokością przeszkody o którą się obawiamy, pozwala określić nam na jak wysokim maszcie powinniśmy umiejscowić radiolinię by uniknąć strat energetycznych.