Sachverhalt:
A. Am 14. September 2005 bewilligte die Bausektion der Stadt Zürich der Orange Communications SA eine Änderung der vertikalen Senderichtung der bestehenden Mobilfunkanlage an der Albisriederstrasse 315 in Zürich-Albisrieden (Grundstück Kat.-Nr. AR5431).
Gegen diese Bewilligung rekurrierten A.X._ und B.X._ gemeinsam an die Baurekurskommission I des Kantons Zürich. Diese wies den Rekurs am 5. Oktober 2006 ab.
B. Gegen den Rekursentscheid erhoben A.X._ und B.X._ Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. Dieses hiess die Beschwerde am 14. März 2007 im Kostenpunkt teilweise gut und wies sie im Übrigen ab.
C. Am 15. Juni 2007 erhoben A.X._ und B.X._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten an das Bundesgericht mit dem Antrag, der Entscheid des Verwaltungsgerichts sei aufzuheben und die Baubewilligung für die Änderung der vertikalen Senderichtungen, die Erhöhung der Sendeleistung der bestehenden GSM-Antennen und die Erweiterung auf UMTS sei nicht zu erteilen.
D. Die Bausektion der Stadt Zürich beantragt, die Beschwerde sei abzuweisen, soweit auf die vorgebrachten Rügen einzutreten sei. Die Orange Communications SA hat auf eine Vernehmlassung verzichtet.
E. In einer nachträglichen Eingabe (datiert vom 3. Juli 2007, Postaufgabe am 5. August 2007) berufen sich die Beschwerdeführer auf einen Entscheid des Verwaltungsgerichts Zürich, wonach die Orange Communications SA nicht nachgewiesen habe, dass ihr Qualitätssicherungssystem den Anforderungen des Bundes genüge, weshalb ihr vorerst keine Baubewilligungen mehr erteilt werden könnten. Auch aus diesem Grund sei der angefochtene Entscheid aufzuheben.
F. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) weist in seiner Vernehmlassung darauf hin, dass die Angaben zum mechanischen und elektrischen Neigungswinkel der Antennen im Standortdatenblatt nicht den Anforderungen der Vollzugsempfehlung und der bundesgerichtlichen Rechtsprechung entsprechen. Auf der Basis des vorliegenden Standortdatenblatts könne die Anlage deshalb nicht bewilligt werden.
Den Beteiligten wurde Gelegenheit gegeben, sich zur Vernehmlassung des BAFU zu äussern.
Erwägungen:
1. Die Beschwerdeführer sind Eigentümer von Liegenschaften in der näheren Umgebung der streitigen Mobilfunkanlage. Da auch die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vorliegen, ist auf die Beschwerde grundsätzlich einzutreten.
Nicht einzutreten ist dagegen auf die Beschwerdeanträge, die über den Streitgegenstand hinausgehen. Gegenstand des kantonalen Verfahrens war die Baubewilligung vom 14. September 2005, mit der eine Änderung der vertikalen Senderichtung der bestehenden Mobilfunk-Antennenanlage bewilligt wurde. Nur diese Änderung ist daher auch Gegenstand des vorliegenden Verfahrens. Alle übrigen, bereits mit Bausektionsbeschluss vom 24. Juli 2002 bewilligten, Parameter der Anlage können im vorliegenden Verfahren nicht mehr überprüft werden.
2. Die Beschwerdeführer sind der Auffassung, die mögliche schädigende Einwirkung von Mobilfunkstrahlung, und insbesondere von UMTS-Strahlung, auf Entwicklung und Gesundheit des Menschen sei noch völlig unbekannt. Bis zum Abschluss des Nationalen Forschungsprogramms NFP 57 "Nichtionisierende Strahlung - Umwelt und Gesundheit" dürften keine weiteren Mobilfunkantennen mehr bewilligt werden, damit das Gefährdungspotenzial nicht noch weiter ansteige. Hierfür bestehe auch kein Bedarf, da bereits das gesamte Gebiet der Schweiz abgedeckt sei und es überdies andere, weniger gefährliche Technologien gebe.
Die Verordnung vom 23. Dezember 1999 über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung (NISV; SR 814.710) legt Immissionsgrenzwerte sowie Anlagegrenzwerte als vorsorgliche Emissionsbegrenzung für Mobilfunksendeanlagen fest. Diese Regelung ist abschliessend (BGE 126 II 399 E. 3c S. 403 f.), weshalb die kantonalen Behörden nicht berechtigt sind, strengere Anforderungen zu stellen oder gar den weiteren Ausbau von Mobilfunknetzen vorsorglich zu verbieten.
Die Anlage- und Immissionsgrenzwerte der NISV hat das Bundesgericht bisher stets als gesetzes- und verfassungskonform beurteilt (vgl. dazu den - ebenfalls die Beschwerdeführer betreffenden - Entscheid 1A.116/2005 vom 31. Mai 2006 E. 6 mit Hinweisen). Auch neuere Forschungen haben keine Evidenz für gesundheitliche Wirkungen von Hochfrequenzstrahlung im Niedrigdosisbereich durch Mobilfunkbasisstationen ergeben (vgl. BAFU [Hrsg.], Hochfrequente Strahlung und Gesundheit; Bewertung von wissenschaftlichen Studien im Niedrigdosisbereich; 2. aktualisierte Aufl. 2007, S. 10 ff.). Zwar ist die wissenschaftliche Datenlage für die Beurteilung der Gesundheitsgefährdung der Bevölkerung durch hochfrequente Strahlung im Niedrigdosisbereich, namentlich durch Mobilfunkbasisstationen, noch immer sehr lückenhaft, weshalb Forschungsprogramme wie das NPF 57 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.
3. Zu prüfen sind noch die vom BAFU aufgeworfenen Rechtsfragen.
3.1 Das Bundesgericht wendet das Bundesverwaltungsrecht von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Es ist folglich weder an die in der Beschwerde geltend gemachten Argumente noch an die Erwägungen der Vorinstanz gebunden: Es kann eine Beschwerde aus einem anderen als dem angerufenen Grund gutheissen oder eine Beschwerde mit einer von der Argumentation der Vorinstanz abweichenden Begründung abweisen.
In der Regel beschränkt sich das Bundesgericht allerdings auf die Prüfung der geltend gemachten Rüge. Es ist nicht gehalten, wie eine erstinstanzliche Behörde alle sich stellenden rechtlichen Fragen zu untersuchen, wenn diese vor Bundesgericht nicht mehr vorgetragen werden (vgl. BGE 133 II 249 E. 1.4.1 S. 254 mit Hinweisen). Es kann jedoch, im Interesse der einheitlichen und richtigen Anwendung des Bundesverwaltungsrechts, eine Rechtsfrage von Amtes wegen überprüfen (vgl. BGE 133 II 331 E. 3.3 S. 335). Anlass hierzu besteht regelmässig, wenn das kantonale Gericht von der Rechtsprechung des Bundesgerichts abgewichen ist, oder wenn eine beschwerdeberechtigte Bundesbehörde in ihrer Vernehmlassung die Verletzung von Bundesrecht geltend macht (zur vergleichbaren Rechtslage nach Art. 114 Abs. 1 OG vgl. Urteile 1A.118/2005 vom 12. Dezember 2005 E. 3, publ. in URP 2006 S. 180; 1A.116/2005 vom 31. Mai 2006 E. 3; 1A.120/2005 vom 31. Mai 2006 E. 3).
3.2 Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung muss der im Standortdatenblatt beantragte gesamte Neigungswinkelbereich, wie in der Vollzugsempfehlung des BAFU (Ziff. 3.4 S. 36) vorgesehen, verbindlich in einen mechanischen und einen elektrischen Teil aufgeschlüsselt werden. Die frühere Praxis der Bausektion Zürich, einen Gesamtwinkelbereich zu bewilligen, innerhalb dessen die Anlagebetreiberin elektrische und mechanische Neigung beliebig kombinieren kann, hielt das Bundesgericht für bundesrechtswidrig, weil sie die nach Art. 12 NISV verlangte Kontrolle der Emissionsbegrenzungen durch die Vollzugsbehörde erschwere (vgl. Urteile 1A.116/2005 und 1A.120/2005 vom 31. Mai 2006 E. 4.3; 1A.57/2006 vom 6. September 2006 E. 3).
3.3 Die Bausektion der Stadt Zürich wie auch das Verwaltungsgericht gehen davon aus, diese Rechtsprechung sei durch die Inbetriebnahme der Qualitätssicherungssysteme der Mobilfunkbetreiber überholt: In der Datenbank des Qualitätssicherungssystems, in welche die Vollzugsbehörden uneingeschränkte Einsicht haben, müssten stets sowohl die mechanischen als auch die ferngesteuerten Einstellungen enthalten sein. Die Betreiber der Anlage müssten daher die eingestellten mechanischen und ferngesteuerten Winkelbereiche in ihre Qualitätssicherungs-Datenbank eintragen, aus der auch der bewilligte gesamte Winkelbereich hervorgehen müsse. Damit sei die vom Bundesgericht geforderte Kontrollmöglichkeit gewährleistet, und zusätzliche Auflagen in der Baubewilligung seien nicht erforderlich.
3.4 Diese Auffassung überrascht insofern, als das Bundesgericht in den erwähnten Entscheiden die - damals kurz bevorstehende - Inbetriebnahme der Qualitätssicherungssysteme durchaus berücksichtigt hatte. Das BAFU hatte damals ausgeführt, dass auf die unabhängige Festlegung des elektrischen und des mechanischen Winkelbereichs auch nach Implementierung der Qualitätssicherungssysteme nicht verzichtet werden könne: Auch unter diesem Kontrollregime seien unabhängige Kontrollen durch die Vollzugsbehörde notwendig. Der mechanische Neigungswinkel sei einer der wenigen Parameter, den die Vollzugsbehörde ohne Kenntnis des Netzbetreibers kontrollieren könne. Damit sie diese Kontrollmöglichkeit nicht verliere, sei sie darauf angewiesen, dass der Bereich für den mechanischen Neigungswinkel ausdrücklich in der Bewilligung fixiert sei.
Es erscheint sinnvoll, diese Kontrollmöglichkeit neben derjenigen durch die Qualitätssicherungssysteme der Betreiber beizubehalten, jedenfalls solange sich diese noch in der Erprobungsphase befinden. Es dient überdies der Rechtssicherheit und der Vertrauensbildung, wenn technische Daten, die für die Immissionen der Anlage wichtig sind, nicht erst nachträglich in einer Datenbank des Mobilfunkbetreibers festgelegt, sondern bereits im Standortdatenblatt ausgewiesen werden, das der Baubewilligung zugrunde liegt und von den betroffenen Anwohnern eingesehen werden kann. Die Beschwerdegegnerin hat denn auch nicht dargelegt, welche praktischen Nachteile die bundesgerichtliche Praxis für sie habe bzw. weshalb es ihr nicht zuzumuten sei, die Aufteilung zwischen mechanisch und elektrisch verstellbaren Neigungswinkel verbindlich im Standortdatenblatt anzugeben.
3.5 Nach dem Gesagten besteht kein Grund, auf die bundesgerichtliche Rechtsprechung zurückzukommen, wonach bereits in der Baubewilligung eine verbindliche Aufteilung des gesamten bewilligten Winkelbereichs in einen mechanisch und einen elektrisch verstellbaren Teil vorgenommen werden muss. Insofern rechtfertigt es sich, die Sache zur Ergänzung der Baubewilligung an die Bausektion der Stadt Zürich zurückzuweisen.
4. Die Beschwerdeführer machen erstmals vor Bundesgericht geltend, der Beschwerdegegnerin dürfe keine Baubewilligung erteilt werden, weil diese nicht nachgewiesen habe, dass ihr Qualitätssicherungssystem den bundesrechtlichen Anforderungen genüge. Diese Rüge wurde allerdings nach Ablauf der Beschwerdefrist und damit verspätet erhoben. Wie im Folgenden darzulegen sein wird, besteht auch keine Veranlassung, diese Frage von Amtes wegen zu überprüfen.
Die Beschwerdeführer beziehen sich auf ein Urteil des Verwaltungsgerichts Zürich vom 20. Juni 2007. Darin wurde das Qualitätssicherungssystem der Beschwerdegegnerin nicht inhaltlich überprüft; vielmehr bemängelte das Verwaltungsgericht, dass der eingereichte Auditierungsbericht nicht von einer akkreditierten Prüfstelle verfasst und nicht als ISO-Zertifizierung ausgestaltet worden sei. Gegen diesen Entscheid ist eine Beschwerde vor Bundesgericht hängig.
Bereits am 30. August 2007 wurde das Qualitätssicherungssystem der Beschwerdegegnerin erneut auditiert und von der hierfür akkreditierten Société Générale de Surveillance SA (SGS) gemäss ISO 9001:2000 zertifiziert (das Zertifikat ist auf der Internetseite des BAFU einsehbar). Die SGS hatte zuvor bereits die Qualitätssicherungssysteme der Swisscom und der TDC Switzerland AG (Sunrise) zertifiziert. Allfällige Mängel der ersten Auditierung sind somit behoben und können zum heutigen Zeitpunkt keine Aufhebung der Baubewilligung mehr rechtfertigen.
5. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde in einem Nebenpunkt gutzuheissen. Die Sache ist zur Ergänzung der Baubewilligung im Sinne der Erwägungen an die Bausektion zurückzuweisen; insoweit ist der angefochtene Entscheid aufzuheben. Im Übrigen ist die Beschwerde abzuweisen.
Da die Beschwerdeführer im Wesentlichen unterliegen, tragen sie die Gerichtskosten (Art. 65 f. BGG); es besteht auch kein Grund, die kantonale Kostenverlegung abzuändern. Die Beschwerdegegnerin hat sich nicht vernehmen lassen und hat schon aus diesem Grund keinen Anspruch auf eine Parteientschädigung.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen und die Sache zur Ergänzung der Baubewilligung im Sinne der Erwägungen an die Bausektion der Stadt Zürich zurückgewiesen; insoweit wird der angefochtene Entscheid aufgehoben. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen, soweit darauf eingetreten werden kann.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt.
3. Es werden keine Parteientschädigungen zugesprochen.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, der Stadt Zürich, Bausektion des Stadtrates, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 20. Februar 2008
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Das präsidierende Mitglied: Die Gerichtsschreiberin:
Aemisegger Gerber