CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC

NĂM HỌC 2020 -2021



BÁO CÁO ĐỀ TÀI KĨ THUẬT

TÊN ĐỀ TÀI:
NGƠI NHÀ TRÁNH LŨ
Lĩnh vực: Kĩ thuật cơ khí
Mã dự án:

Tháng 11/2020


MỤC LỤC
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU......................................................................1
A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI...................................................................1
B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC..................1
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................2
D. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU............................................................2
E. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................2
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................3
I.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI...................................................................3

II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.............................................................3
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU........................................3
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................3

PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.............................4
I. CƠ SỞ KHOA HỌC........................................................................4
1. Cơ sở lý thuyết các vật liệu cần thiết............................................4
2. Cơ sở thực tiễn.............................................................................5
II.

ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI.............................................................5

III. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ...............................6
1. Kế hoạch nghiên cứu....................................................................6
2. Thiết kế nhà tránh lũ.....................................................................6
2.1 Kết cấu nhà................................................................................. 6
2.2 Thiết kế bản vẽ...........................................................................7
3. Thiết kế mơ hình thực nghiệm......................................................8
3.1. Thiết kế phần móng và phao nổi...............................................8
3.2. Thiết kế phần tường nhà và mái nhà..........................................9
3.3. Hồn thiện mơ hình.................................................................10
3.4. Tiến hành thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau..........10
1


IV. KẾT QUẢ...................................................................................... 11
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................12
I. KẾT LUẬN.................................................................................... 12
II. KIẾN NGHỊ................................................................................... 12
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................12
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................13
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
A.


LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Thời gian vừa qua các tỉnh miền Trung đã phải hứng chịu sự tàn phá
nặng nề của những trận bão kinh hoàng, những trận lũ lịch sử nhấn chìm
hàng ngàn ngơi nhà trong biển nước, hàng ngàn người dân mất hết tài sản,
nhà cửa, cuộc sống vô cùng cơ cực, kèm theo đó là hiện tượng sạt lở đất đã
xóa tan những ngôi làng, vùi lấp hàng trăm người mà cho đến bây giờ vẫn
chưa thể nào tìm thấy họ.
Mỗi đợt lũ đi qua, nhân dân lại hứng chịu bao nhiêu mất mát, nhà
cửa bị cuốn trơi, mùa màng thất thốt, thậm chí lũ cịn cướp đi sinh mạng
của những người thân u của họ,… trước tình cảnh đó, em cảm thấy rất
xót xa, đồng cảm trước hồn cảnh của những người dân nơi đây và nhận
thấy mình cần phải có một phần trách nhiệm đối với đồng bào của mình
nên chúng em đã nghiên cứu cho đề tài “ Ngôi nhà tránh lũ” để góp phần
hạn chế thiệt hại do thiên tai lũ lụt gây ra cho con người.
B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Câu hỏi 1: Mục tiêu hướng đến của đề tài là gì?
Mục tiêu mà đề tài hướng đến chính là thiết kế một ngơi nhà có thể
nổi trên mặt nước mà khơng bị trơi khi lũ đến. Người dân sẽ không phải
chạy đi trốn lũ mà sẽ ở trên cao, tránh lũ tại chỗ. Ngôi nhà đảm bảo an tồn
tính mạng, đảm bảo sinh hoạt hằng ngày cho người dân sống bên trong.
Câu hỏi 2: Điểm mới của đề tài là gì?
Trước đây cũng đã có một số ngơi nhà tránh lũ ra đời, nhưng vì chi
phí xây dựng cịn cao kiến cơng trình khơng phù hợp với kinh phí của một
số hộ gia đình. Vì thế nên sản phẩm của chúng em sẽ nhắm tới mục tiêu
giá rẻ, khơng q khó để thực hiện, phù hợp với mọi người dân nhưng vẫn
có chất lượng và hiệu quả trong ứng dụng vào thực tế đời sống.
2


Ngồi ra, kết cấu xây dựng của ngơi nhà cũng có điểm khác so với

các ý tưởng trước đây là chúng em có thiết kế bốn cây trụ sắt chơn sâu
dưới đất để giữ cho nhà không bị trôi. Bên trong ngơi nhà chúng em có gắn
thêm thiết bị cảnh báo độ sâu của nước lũ.
Câu hỏi 3: Khả năng áp dụng của ngôi nhà ở đâu?
Áp dụng cho các khu vực thường xuyên bị lũ nhhư miền Trung
Câu hỏi 4: Tiêu chí cho kết cấu ngơi nhà như thế nào?
Ngơi nhà cần đảm bảo được các tiêu chí:
 Chi phí xây dựng thấp nhưng đảm bảo chất lượng.
 Đảm bảo được thăng bằng khi nước dân lên, chịu được sự rung lắc
do gió bão gây ra, nước dân đến đâu thì nhà cũng dân lên trên đến
đó. Nếu có sạc lỡ đất, nhà cũng không bị trôi.
 Chứa được từ 4- 6 người /40m2. Bên trong nhà có hệ thống cảnh
báo độ sâu mực nước lũ.
Câu hỏi 5: Khả năng nhân rộng của mơ hình nhà tránh lũ?
Ngơi nhà có thể xây dựng hàng loạt
Câu hỏi 6: Giả thuyết khoa học của đề tài là gì?
Giả thuyết khoa học của đề tài là Ngôi nhà tránh lũ sẽ được ứng dụng
rộng rãi trong thực tế và mang lại hiệu quả thiết thực.
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp thiêt kế và xây dựng mơ hình.
- Phương pháp thử nghiệm.
- Phương pháp thu thập kết quả và sai sót trong quá trình thử nghiệm.
- Phương pháp thống kê và xử lý sai sót.
D. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU
Những cơng việc chính đã làm và kết quả đạt được
- Tìm hiểu các lý thuyết, kiến thức liên quan đến đề tài.
- Tìm hiểu tình hình cụ thể ở nơi cần áp dụng.
- Tìm vật liệu cho mơ hình.
- Thiết kế ngơi nhà, thiết kế và lắp ráp mơ hình
3



- Tiến hành thử nhiệm thực tế trên mơ hình và chỉnh sửa sai sót trong
q trình thực hiện.
Sau q trình nghiên cứu, chúng em đã thiết kế được ngơi nhà tránh
lũ có thể nổi trên mặt nước với giá thành thấp nhưng kiêng cố, đảm bảo an
tồn cho tính mạng và tài sản. Chúng em cũng đã chế tạo thành cơng một
ngơi nhà mơ hình để thực nghiệm ý tưởng và cho kết quả như mong muốn.
Hướng phát triển sắp tới là chúng em muốn tích hợp thêm nhiều tính
năng cần thiết cho ngơi nhà như hệ thống phao an toàn tự động cho trẻ em.
E. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. />2. Trang web: />3. Trang web:
4. Trang web: />5. Trang web:

4


BÁO CÁO ĐỀ TÀI
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Thời gian vừa qua các tỉnh miền Trung đã phải hứng chịu sự tàn phá
nặng nề của những trận bão kinh hoàng, những trận lũ lịch sử nhấn chìm
hàng ngàn ngơi nhà trong biển nước, hàng ngàn người dân mất hết tài sản,
nhà cửa, cuộc sống vô cùng cơ cực, kèm theo đó là hiện tượng sạt lở đất đã
xóa tan những ngơi làng, vùi lấp hàng trăm người mà cho đến bây giờ vẫn
chưa thể nào tìm thấy họ.
Mỗi đợt lũ đi qua, nhân dân lại hứng chịu bao nhiêu mất mát, nhà
cửa bị cuốn trôi, mùa màng thất thốt, thậm chí lũ cịn cướp đi sinh mạng
của những người thân yêu của họ,… trước tình cảnh đó, em cảm thấy rất
xót xa, đồng cảm trước hồn cảnh của những người dân nơi đây và nhận

thấy mình cần phải có một phần trách nhiệm đối với đồng bào của mình
nên chúng em đã nghiên cứu cho đề tài “ Ngơi nhà tránh lũ” để góp phần
hạn chế thiệt hại do thiên tai lũ lụt gây ra cho con người.
II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu mà đề tài hướng đến chính là thiết kế một ngơi nhà có thể
nổi trên mặt nước mà không bị trôi khi lũ đến. Người dân sẽ không phải
chạy đi trốn lũ mà sẽ ở trên cao, tránh lũ tại chỗ. Ngôi nhà đảm bảo an tồn
tính mạng, đảm bảo sinh hoạt hằng ngày cho người dân sống bên trong.
Ngồi ra, ngơi nhà cần đảm bảo được các tiêu chí:
 Chi phí xây dựng thấp nhưng đảm bảo chất lượng.
 Đảm bảo được thăng bằng khi nước dân lên, chịu được sự rung lắc
do gió bão gây ra, nước dân đến đâu thì nhà cũng dân lên trên đến
đó.
 Nếu có sạc lỡ đất, nhà cũng không bị trôi.
 Chứa được từ 4- 6 người /40m2.
 Bên trong nhà có hệ thống cảnh báo độ sâu mực nước lũ.
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng: các mơ hình nhà chống lũ
- Phạm vi nghiên cứu: Các tỉnh miền Trung bị lũ lụt.
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp thiêt kế và xây dựng mơ hình.
5


- Phương pháp thử nghiệm.
- Phương pháp thu thập kết quả và sai sót trong q trình thử nghiệm.
- Phương pháp thống kê và xử lý sai sót.

6



PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
I. CƠ SỞ KHOA HỌC
1. Cơ sở lý thuyết các vật liệu cần thiết
- Đá Chẻ (móng):

-

Tơn (Ngói) :

- Tre, ván, gỗ (Tường):

- Trụ sắt (Cố định cho móng nhà):

7


- Thùng phi (Bệ nổi của nhà):

- Cảm biến siêu âm

2. Cơ sở thực tiễn
Lũ lụt miền Trung năm 2020 (hay còn được gọi là Lũ chồng lũ,Lũ
lịch sử) là một đợt bão, lũ lụt khắp miền Trung Việt Nam, bắt đầu từ đêm
ngày 06, rạng sáng ngày 07 tháng 10 năm 2020, tập trung chủ yếu ở các
tỉnh nghệ An,hà Tĩnh,Quãng Bình,Quãng Trị,Thừa thiên – Huế của Bắc
Trung Bộ, một phần Nam Trung Bộ gồm Đà Nẵng, Quãng Nam, Quãng
Ngãi, Bình Định, Phú Yên và Bắc Tây Nguyên.
Lũ lụt miền Trung 2020 được xem là một đợt lũ lụt lịch sử mới, được
đặt mức báo động IV, thuộc về cấp bậc thiên tai nguy hiểm, rủi ro rất lớn

của Việt Nam, ảnh hưởng sâu rộng và tác động gây tổn thất, thiệt hại tồn
khu vực, phá hủy, trì hỗn và đẩy ngược nền kinh tế – xã hội của miền
8


Trung Việt Nam, đặc biệt tại các địa phương như Quảng Trị, Đà Nẵng,
Quảng Nam và Quảng Ngãi.
Nhu cầu xây dựng một ngơi nhà có thể chống lũ là hồn tồn có.
Thiên tai ngày càng diễn biến phức tạp, khó lường. Để bảo đảm an tồn
tính mạng người dân vùng lũ cần có những biện pháp cụ thể, thiết thực và
mang tính hiệu quả cao. Một trong những giải pháp mang tính khả thi để
bảo đảm an tồn người và tài sản khi lũ lớn xảy ra đó là các căn nhà tránh
lũ. Việc xây dựng những nhà phao tránh lũ khơng chỉ giúp các hộ nghèo
kiên cố hóa nhà ở, yên tâm sản xuất, xây dựng cộng đồng an tồn, góp
phần chung tay xây dựng nơng thơn mới mà còn chủ động giảm nhẹ tác
động của thiên tai, biến đổi khí hậu. 
Ngơi nhà tránh lũ của đề tài này giải quyết được vấn đề nhà ở, nơi
sinh hoạt, làm việc của con người, bên cạnh đó cũng xử lý được thiên tai,
lũ lụt.
II. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Trước đây cũng đã có một số ngơi nhà tránh lũ ra đời, nhưng vì chi
phí xây dựng cịn cao kiến cơng trình khơng phù hợp với kinh phí của một
số hộ gia đình. Vì thế nên sản phẩm của chúng em sẽ nhắm tới mục tiêu
giá rẻ, khơng q khó để thực hiện, phù hợp với mọi người dân nhưng vẫn
có chất lượng và hiệu quả trong ứng dụng vào thực tế đời sống. Ngồi ra,
kết cấu xây dựng của ngơi nhà cũng khơng q phức tạp, dễ xây dựng, có
thể nổi được trên mặt nước nên có thể mở rộng xây dựng hàng loạt. Bên
trong ngơi nhà chúng em có gắn thêm thiết bị cảnh báo độ sâu của nước lũ.
Mức giá thành hoàn thiện từng căn nhà tránh lũ an toàn nằm trong
khoảng từ 15- 20 triệu đồng. Trong đó, nhà tránh lũ được hỗ trợ từ phần

kinh phí các hộ dân huy động nguồn lực của riêng mình, người thân, các
nguồn tài chính khác, hoặc đối ứng phần nhân công và tận dụng các nguồn
vật liệu của nhà cũ cịn sử dụng được. Những người nghèo hưởng lợi
khơng chỉ có ngơi nhà an tồn của chính mình, mà họ sẽ cịn tự tin hơn,
thậm chí sẵn sàng cho những sự thay đổi trong tương lai.
III. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ
1. Kế hoạch nghiên cứu
Thời gian
15/3/2020 đến 20/4/2020

Nội dung công việc
Lên ý tưởng, làm đề cương nghiên
cứu
9


21/4/2020 đến 30/6/2020

Nghiên cứu các tài liệu liên quan

01/7/2020 đến 15/8/2020

Tìm hiểu các vật liệu cần thiết
Thiết kế bản vẽ cho ngơi nhà

16/8/2020 đến 20/10/2020

Lắp ráp mơ hình nhà nổi

17/11/2020 đến 18/11/2020


Vận hành thử, điều chỉnh sai sót

19/11/2020 đến 21/11/2020

Hồn thành báo cáo, dự thi cấp
huyện

05/12/2020 đến 12/12/2020

Hoàn chỉnh đề tài dự thi cấp tỉnh

2. Thiết kế nhà tránh lũ
2.1 Kết cấu nhà
Giải pháp chúng em đưa ra là xây dựng một ngôi nhà tránh lũ biệt lập
được thiết kế như sau:
Phần móng: có 2 bệ móng riêng biệt. Một móng cố định và móng có
thể di chuyển lên xuống là cơ chế chính giúp ngơi nhà có thể nổi trên nước.
Cả 2 móng đều được chế tạo từ sắt thép để có độ bền cao và chống gỉ xét
khi bị ngâm trong nước. Diện tích móng tùy điều kiện mỗi gia đình.
Phần bệ nổi: tồn bộ bệ có dạng khung bằng gỗ với sắt làm chỉ để gia
tăng sự kiên cố (gỗ là chủ yếu) nằm dưới phần móng nhà và được trang bị
bằng hệ thống phao nổi đặc biệt với toàn bộ là các thùng rỗng cỡ lớn
(thùng phi nhựa). Với ngơi nhà diện tích trung bình 40m 2 thì cần ít nhất 10
- 12 thùng phi.
Phần tường nhà:Tường theo cách truyền thống, được làm bằng một
loại nhựa nhiệt dẻo được đúc khuôn sẵn tên poltystyrene và bê tông sợi
thép được gia cố, đây là những loại vật liệu xây dựng bền chắc khơng kém
gì bê tơng cốt thép tuy nhiên giá thành rẻ hơn và giúp thi công nhanh hơn.
Song song với tường, cột nhà được làm bằng những loại vật liệu ấy những

tỉ lệ thép sẽ nhiều hơn để có thể chịu lực tốt nhát có thể. Tường và móng
thiết kế nhằm chịu được tải trọng thẳng đứng, có chiều dài từ 3,5 đến 4m.
Tường được cố định lại chắc chắn bằng các nẹp sắt tránh bung tróc khi sử
dụng về lâu dài.
Phần mái: Mái nhà theo kiểu mái gấp truyền thống, độ nghiên từ 30
đến 33ᵒ làm bằng tôn 2 lớp tôn song song nhau sẽ được sử dụng để làm mái
cho ngôi nhà.
2.2 Thiết kế bản vẽ
10


11


3. Thiết kế mơ hình thực nghiệm
Trong q trình nghiên cứu chúng em đã chế tạo một mơ hình ngơi
nhà tránh lũ cỡ nhỏ để thực nghiệm:
3.1. Thiết kế phần móng và phao nổi

12


3.2. Thiết kế phần tường nhà và mái nhà

13


3.3. Sơ đồ thiết bị cảnh báo

3.4. Hồn thiện mơ hình


14


3.5. Tiến hành thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau

IV. KẾT QUẢ

15


Sau quá trình nghiên cứu, chúng em đã thiết kế ý tưởng cho một ngôi
nhà tránh lũ, đồng thời làm một mơ hình minh họa. Thử nghiệm thành
cơng lần đầu tiên nhưng vẫn còn hạn chế do nhà nổi chậm.

Chúng em tìm tịi, nghiên cứu lại thì thấy rằng nếu thay các móng hình trụ
vng thành trụ trịn thì tốc độ nổi nhanh hơn

16


PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu, chúng em đã thiết kế được ngơi nhà tránh
lũ có thể nổi trên mặt nước với giá thành thấp nhưng kiêng cố, đảm bảo an
tồn cho tính mạng và tài sản. Chúng em cũng đã chế tạo thành cơng một
ngơi nhà mơ hình để thực nghiệm ý tưởng và cho kết quả như mong muốn.
II. KIẾN NGHỊ
Trong q trình nghiên cứu đề tài, chúng em gặp khó khăn là suy

nghĩ, phân tính tính khả thi của ngơi nhà khi ứng dụng vào thực tiễn, tìm
tịi các hướng giải quyết khác nhau. Do đó, chúng em kiến nghị các chuyên
gia trong lĩnh vực xây dựng góp ý thêm cho ý tưởng của chúng em. Chúng
em mong muốn đề tài được đưa vào ứng dụng thực tiễn để giúp đỡ bà con
miền Trung bị thiệt hại do lũ lụt hàng năm.
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Hướng phát triển sắp tới là chúng em muốn tích hợp thêm nhiều tính
năng cần thiết cho ngơi nhà như hệ thống phao an tồn tự động cho trẻ em.

17


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. />2. Trang web: />3. Trang web:
4. Trang web: />5. Trang web:

18


MỤC LỤC
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU......................................................................1
A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI...................................................................1
B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC..................1
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................2
D. TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU............................................................2
E. TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................2
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................3
I.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI...................................................................3


II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.............................................................3
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU........................................3
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................3
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.............................4
I. CƠ SỞ KHOA HỌC........................................................................4
1. Cơ sở lý thuyết các vật liệu cần thiết............................................4
2. Cơ sở thực tiễn.............................................................................5
II.

ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI.............................................................5

III. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ...............................6
1. Kế hoạch nghiên cứu....................................................................6
2. Thiết kế nhà tránh lũ.....................................................................6
2.1 Kết cấu nhà................................................................................. 6
2.2 Thiết kế bản vẽ...........................................................................7
3. Thiết kế mơ hình thực nghiệm......................................................8
3.1. Thiết kế phần móng và phao nổi...............................................8
3.2. Thiết kế phần tường nhà và mái nhà..........................................9
3.3. Hồn thiện mơ hình.................................................................10
3.4. Tiến hành thử nghiệm trong nhiều điều kiện khác nhau..........10
19