Sachverhalt:
A. Die Bausektion der Stadt Zürich bewilligte der Sunrise Communications AG (früher: TDC Switzerland AG) mit Beschluss vom 22. März 2006 die Erstellung einer Mobilfunk-Basisstation für GSM und UMTS auf dem Gebäude Rötelstrasse 37 in Zürich-Wipkingen (Kat.-Nr. WP4695).
Den hiergegen erhobenen Baurekurs von X._ wies die Baurekurskommission I des Kantons Zürich mit Entscheid vom 29. Juni 2007 ab und auferlegte der Rekurrentin die Verfahrenskosten sowie eine Parteienschädigung an die Sunrise.
B. X._ führte dagegen Beschwerde. Mit Entscheid vom 21. November 2007 hiess das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich die Beschwerde teilweise gut und ordnete an, die Baubewilligung vom 22. März 2006 sei im Sinne der Erwägungen um folgende Auflage zu ergänzen: "Die Bauherrschaft wird verpflichtet, die bewilligte Mobilfunkanlage in ihr Qualitätssicherungssystem einzubinden." Im Übrigen wies das Verwaltungsgericht die Beschwerde ab, soweit es darauf eintrat.
C. X._ führt mit Eingabe vom 19. Dezember 2007 Beschwerde an das Bundesgericht. Sie beantragt, die Entscheide des Verwaltungsgerichts und der Baurekurskommission seien aufzuheben, die Baubewilligung vom 22. März 2006 sei aufzuheben und ungültig zu erklären und die Kostenzuteilung resp. Spruchgebühr der Baurekurskommission des Kantons Zürich sei zu überprüfen und neu festzulegen.
D. In ihren separaten Vernehmlassungen beantragen die Sunrise, die Stadt Zürich, die Baurekurskommission und das Verwaltungsgericht je Beschwerdeabweisung. Die Stadt Zürich verlangt zudem, im Falle des Unterliegens seien ihr keine Gerichtskosten aufzuerlegen.
Das als Bundesfachbehörde zur Stellungnahme eingeladene Bundesamt für Umwelt BAFU hält die Beschwerde für unbegründet, soweit es sich dazu äussert, stellt aber keinen formellen Antrag.
E. Mit Eingabe vom 9. April 2008 beantragt X._ die aufschiebende Wirkung der Beschwerde.
Erwägungen:
1. 1.1 Der angefochtene Entscheid des Verwaltungsgerichts unterliegt der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten gemäss Art. 82 ff. BGG. Da die Sachurteilsvoraussetzungen vorliegen, ist auf die Beschwerde grundsätzlich einzutreten.
1.2 Nicht einzutreten ist auf das Vorbringen, die Baubewilligung sei zu verweigern, weil die Baupläne von der Grundeigentümerin nicht unterzeichnet worden seien. Gemäss dem Verwaltungsgericht wurde diese Rüge vor der Baurekurskommission nicht vorgebracht, weshalb das Verwaltungsgericht darauf nicht einzugehen habe. Es handle sich gemäss dem kantonalem Recht um ein unzulässiges Novum. Für das Bundesgericht sind keine Gründe ersichtlich, weshalb das Verwaltungsgericht den erstmals vorgetragenen Einwand betreffend Unterschrift der Grundeigentümerin hätte behandeln müssen.
1.3 Ebenfalls nicht einzutreten ist auf den Einwand, die zur Verfügung stehenden Messmethoden seien ungenügend. Im vorliegenden Fall hat die Baubehörde Abnahme- und Kontrollmessungen angeordnet (Baubewilligung vom 22. März 2006, Dispositiv-Ziffer 3 und 4). Die Kritik der Beschwerdeführerin an den Messmethoden ist aber zu allgemein, als dass das Bundesgericht sich dazu äussern könnte. Sinngemäss geht die Rechtsprechung des Bundesgerichts davon aus, dass die bestehenden Messmethoden anzuwenden sind und dass jedenfalls bei der Messung von Anlagegrenzwerten (Vorsorgebereich) auf die gemessenen Werte abzustellen ist (Urteil 1C_132/2007 vom 30. Januar 2008 E. 4.5 und 4.6).
2. Nach Darlegung des Verwaltungsgerichts im angefochtenen Urteil reicht das bestehende Qualitätssicherungssystem aus, da es grundsätzlich den Anforderungen der bundesgerichtlichen Rechtsprechung genüge und nach der ISO-Norm 9001:2000 aufgebaut und zertifiziert worden sei. Es biete keine absolute Sicherheit für die Einhaltung der angestrebten Ziele, aber eine Mindestgarantie für die Einhaltung sachdienlicher Verfahren. Aus Gründen der Rechtssicherheit- und klarheit müsse die Baubewilligung durch die Auflage ergänzt werden, wonach die Antenne in das Qualitätssicherungssystem einzubinden sei. Die Bedenken der Beschwerdeführerin betreffend Messung von UMTS-Strahlung seien von der Baurekurskommission entkräftet worden. Die Baurekurskommission habe ihre Feststellungen zulässigerweise ohne Durchführung eines Augenscheins treffen können. Die geschilderten Verhältnisse seien ihr aus der Arbeit bekannt und ergäben sich aus den Akten. Auch das Verwaltungsgericht müsse keinen Augenschein durchführen, da die massgeblichen Umstände aus den Akten ersichtlich seien. Hinsichtlich der Bauästhetik gälten erhöhte Anforderungen, da es sich um schutzwürdige Bauten handle. Die kommunalen Behörden verfügten über einen erheblichen Beurteilungsspielraum, das Verwaltungsgericht beschränke sich auf eine Rechtskontrolle. Die ästhetische Würdigung der Baurekurskommission erscheine insgesamt als zutreffend. Bei der Gebührenbemessung verfüge die Baurekurskommission über einen weiten Ermessensspielraum und die Spruchgebühr bewege sich im unteren Drittel des gesetzlich vorgesehenen Spielraums, weshalb kein Rechtsfehler vorliege.
3. Die Bundesfachbehörde BAFU führt in der Stellungnahme vom 12. März 2008 aus, die Anlagegrenzwerte seien eingehalten, die bestehenden Wissenslücken rechtfertigten es nicht, die Grenzwerte der NISV als gesetzwidrig zu beurteilen und den Bau weiterer Mobilfunkantennen zu verbieten, eine gesamtheitliche Beurteilung der Mobilfunkstrahlung und weiterer Umweltbelastungen sei nur soweit möglich, als die Wirkungszusammenhänge aufgrund der wissenschaftlichen Erkenntnisse bekannt seien. Mit Verweis auf die Bundesgerichtspraxis führt das BAFU sinngemäss aus, das Qualitätssicherungssystem von Y._ sei tauglich und der für die Dachzinnen der benachbarten Liegenschaften geltende Immissionsgrenzwert sei eingehalten.
4. Die Beschwerdeführerin macht geltend, die Vorinstanzen hätten ihren Ermessensspielraum überschritten und die Untersuchungspflicht verletzt, indem sie keinen Augenschein durchgeführt hätten. Zudem würden Baurekurskommission und Verwaltungsgericht von einer falschen Masthöhe von 3 m ausgehen. Richtigerweise betrage die Masthöhe gemäss Baupläne 4,4 m.
4.1 Der Einwand betreffend Masthöhe ist berechtigt. Gemäss den Bauplänen beträgt die Masthöhe 4,4 m. Zwar bringt die Beschwerdeführerin diesen Einwand erstmals vor Bundesgericht vor, aber die Baupläne lagen im gesamten Verfahren bei den Akten, so dass die korrekte Masthöhe für die Behörden jederzeit erkennbar war. Es kann daher nicht von einer unzulässigen neuen Tatsache gesprochen werden (Art. 99 Abs. 1 BGG).
4.2 Das Verwaltungsgericht führt im angefochtenen Urteil (S. 6 f., mit Verweis auf die Baurekurskommission) aus, die Baugesuchspläne zeigten einen 3 m hohen Antennenmast. Die Baurekurskommission habe ihre Feststellungen ohne Durchführung eines Augenscheins treffen können, da ihr die geschilderten Verhältnisse aus ihrer Arbeit bestens bekannt seien und sich aus den Baugesuchsakten ergäben.
4.3 Nach der Rechtsprechung setzt die Beurteilung der Bauästhetik nicht zwingend einen Augenschein voraus, namentlich wenn es sich um eine durchschnittlich dimensionierte Anlage handelt, die lokalen Begebenheiten aus den Verfahrensakten genügend ersichtlich sind und wenn sich die Behörde mit der Kritik an der Einordnung der Anlage genügend auseinandersetzt (Urteil 1C_244/2007 vom 10. April 2008 E. 3.2; 1C_148/2007 vom 15. Januar 2008 E. 5). Es ist daher grundsätzlich zulässig, auf einen Augenschein zu verzichten.
4.4 Die irrtümliche Angabe der Höhendimension wiegt im vorliegenden Fall jedoch nicht leicht, da der Behörde bei der Aktenbeurteilung offensichtlich ein Fehler unterlaufen ist. Die (gemäss Plan) tatsächliche Höhe des Mastes von 4,4 m ist rund um die Hälfte grösser als im angefochtenen Urteil angegeben. Die eigentlichen Sendeantennen mit eigenen Dimensionen, die das Mastbild prägen, werden oberhalb der Drei-Meter-Grenze angebracht und nicht - wie aufgrund der fehlerhaften Angabe suggeriert wird - unterhalb oder bis maximal 3 m. Allerdings ist zu berücksichtigten, dass das angefochtene Urteil zahlreiche Detailangaben enthält, so dass eine falsche Angabe unter vielen richtigen nicht zwingend als Rechtsfehler gewertet werden muss. So stimmt z.B. die ebenfalls beanstandete Angabe des Abstands zum Strassenniveau von 18,9 m - bezogen auf den Mastfuss - mit den Bauplänen überein. Im vorliegenden Fall ist aufgrund des Gesamtbildes davon auszugehen, dass sich die Behörden hinreichend mit den Bauplänen und der Einordnungsfrage beschäftigt haben und dass es sich bei der falschen Höhenangabe um einen Schreibfehler handelt. Dieser Mangel wiegt nicht derart schwer, als dass deswegen das angefochtene Urteil aufzuheben wäre, und es ist gerade noch haltbar, dass die kantonalen Behörden auf die Durchführung eines Augenscheins verzichteten. Die Rüge ist unbegründet.
5. Die Beschwerdeführerin macht geltend, das Qualitätssicherungssystem und die Kontrolle der Einhaltung der Grenzwerte seien ungenügend. Bis weitere Forschungsergebnisse über die gesundheitlichen Wirkungen von UMTS vorlägen, seien Mobilfunkantennen in stark belasteten Gebieten nicht zuzulassen. Überdies seien die Werte am Schlafplatz im Dachgeschoss der Liegenschaft Rotbuchstrasse 22 nicht gemessen und im Standortdatenblatt vermerkt worden. Schliesslich würden die Dachzinnen in der Nachbarschaft der Antenne von Erwachsenen und Kindern stark genutzt, weshalb diese Standorte als Orte mit empfindlicher Nutzung (OMEN) zu betrachten seien.
5.1 Das vom BAFU empfohlene Qualitätssicherungssystem wurde vom Bundesgericht in mehreren Entscheiden grundsätzlich als zulässig anerkannt (zuletzt Urteil 1C_172/2007 vom 17. März 2008 E. 2, mit Hinweis auf URP 2006 S. 821 und ZBl 108/2007 S. 453). Die Anlage- und Immissionsgrenzwerte der NISV gelten auch für UMTS. Das Bundesgericht hat sie bisher stets als gesetzes- und verfassungskonform beurteilt. Zwar ist die wissenschaftliche Datenlage für die Beurteilung der Gesundheitsgefährdung der Bevölkerung durch hochfrequente Strahlung im Niedrigdosisbereich, namentlich durch Mobilfunkbasisstationen, noch immer lückenhaft, weshalb Forschungsprogramme besonders wichtig sind. Dagegen rechtfertigen es die bestehenden Wissenslücken nicht, die Grenzwerte der NISV als rechtswidrig zu beurteilen und den weiteren Bau von Mobilfunkantennen zu verbieten (Urteil 1C_170/2007 vom 20. Februar 2008 E. 2, mit Hinweisen). Es ist in erster Linie Sache der zuständigen Fachbehörden (und nicht des Bundesgerichts), die internationale Forschung sowie die technische Entwicklung zu verfolgen und gegebenenfalls eine Anpassung der Grenzwerte der NISV zu beantragen (Urteil 1A.62/2001 vom 24. Oktober 2001 E. 3a/bb u. 3b/aa, nicht publizierte Erwägungen von BGE 128 I 59). Die Einwände betreffend Qualitätssicherung und Kontrolle sind unbegründet.
5.2 Die Fachbehörde BAFU erachtet die Berechnung der Baurekurskommission für plausibel, wonach die Grenzwerte am Schlafplatz im Dachgeschoss Rotbuchstrasse 22 eingehalten sind und dieser Standort nicht zu den zwingend zu dokumentierenden OMEN gehöre. Das BAFU gibt überdies die Rechtsprechung des Bundesgerichts richtig wieder, wenn es ausführt, dass Dachzinnen nicht als OMEN gelten (Art. 3 Abs. 3 NISV; BGE 128 II 378 E. 6 S. 382 ff.; Urteil 1A.201/2002 vom 19. Mai 2003 E. 2 und 3 in URP 2003 S. 701). Die entsprechenden Einwände sind unbegründet.
6. Die Beschwerdeführerin rügt eine Verletzung von Art. 8 USG. Das Verwaltungsgericht hätte eine Gesamtbetrachtung vornehmen und das Zusammenwirken von Lärm, Luftbelastung und Mobilfunkstrahlung prüfen müssen.
Gemäss Art. 8 USG werden Einwirkungen sowohl einzeln als auch gesamthaft und nach ihrem Zusammenwirken beurteilt. Einer Gesamtbetrachtung gemäss Art. 8 USG sind jedoch in vielen Fällen wissenschaftlich-technische Grenzen gesetzt (vgl. Urteil 1A.140/2003 vom 18. März 2004 E. 4 in ZBl 107/2006 S. 193). Gemäss den Ausführungen der Fachbehörde BAFU fehlen bislang wissenschaftliche Erkenntnisse zu einer möglichen Kombinationswirkung. Da bei dieser Sachlage eine gesamtheitliche Beurteilung nicht möglich ist, kann dem Verwaltungsgericht keine Verletzung von Art. 8 USG vorgeworfen werden. Auch in diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass es in erster Linie Sache der zuständigen Fachbehörden (und nicht der Gerichte) ist, Forschung und Entwicklung zu verfolgen und daraus die notwendigen Schlüsse zu ziehen (hiervor E. 5.1). Die Rüge ist unbegründet.
7. Die Beschwerdeführerin rügt den Kostenentscheid der Baurekurskommission. Mit einer Spruchgebühr von Fr. 3'500.-- und einer Schreibgebühr von Fr. 694.-- werde versucht, dem einfachen Bürger den Zugang zum Rechtssystem zu versperren.
Hinsichtlich kantonaler Kostentscheide, die in Anwendung kantonalen Rechts ergehen, ist die Kognition des Bundesgerichts auf Willkür (Art. 9 BV), d.h. auf schlechthin unhaltbare Fehler beschränkt (BGE 119 Ia 1 E. 6 S. 2; 113 Ia 104 E. 2 S. 106). Der Gebührenentscheid der Baurekurskommission ist unter diesem Gesichtswinkel haltbar.
8. Die Beschwerde ist nach dem Gesagten abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Mit diesem Sachentscheid wird das nachträglich gestellte Gesuch um aufschiebende Wirkung hinfällig.
Entsprechend dem Ausgang des Verfahrens hat die Beschwerdeführerin die Gerichtskosten zu tragen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Überdies hat sie die private Beschwerdegegnerin angemessen zu entschädigen (Art. 68 Abs. 1 und 2 BGG).
Das Bundesgericht erkennt:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 3'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3. Die Beschwerdeführerin hat die private Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 1'500.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, der Bausektion der Stadt Zürich, der Baurekurskommission I, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 29. April 2008
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Der Gerichtsschreiber:
Féraud Thönen