Modèle de données des quartiers et bâtiments

Le quartier est le côté demande de votre étude. C'est la zone géographique pour laquelle vous concevez, les bâtiments qu'elle contient et le climat qui détermine leurs charges. Presque tout ce que vous faites dans TESSA — dimensionner un réseau, répartir les sources de chaleur, calculer le CO₂ — part du quartier et des bâtiments qu'il contient.

Cette page décrit de quoi se compose un quartier, ce que TESSA stocke pour chaque bâtiment et comment s'intègrent les couches SIG que vous dessinez ou importez. Pour le conteneur projet/scénario au-dessus, voir Organiser une étude. Pour le réseau que vous construisez par-dessus, voir Modèle de données des réseaux et sources de chaleur.

Un quartier en bref

Un scénario contient généralement un quartier — la zone que vous étudiez — mais vous pouvez en avoir plusieurs dans le même scénario si vous voulez modéliser ensemble des zones déconnectées (par exemple deux secteurs qui pourraient être reliés ou non par une future conduite principale).

flowchart TD
    SC["📄 Scénario"] --> D["🗺️ Quartier"]

    D --> B["🏠 Bâtiments"]
    D --> CL["🌤️ Climat"]
    D --> N["🔥 Réseau thermique"]

    D -.possède.-> BD["Polygone de<br/>périmètre"]
    D -.possède.-> LC["Courbe de charge<br/>horaire agrégée"]
    D -.possède.-> CY["Année de calcul"]

    classDef scenario fill:#c5cae9,stroke:#000072,stroke-width:2px,color:#000072
    classDef quartier fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20
    classDef demand fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:1.5px,color:#1b5e20
    classDef thermal fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:1.5px,color:#bf360c
    classDef attr fill:#ffffff,stroke:#2e7d32,stroke-width:1px,color:#1b5e20,stroke-dasharray:3 3

    class SC scenario
    class D quartier
    class B,CL demand
    class N thermal
    class BD,LC,CY attr

À savoir lors de la configuration d'un quartier :

• Le périmètre est l'étendue géographique de la zone d'étude. Par défaut, c'est l'enveloppe convexe des bâtiments que vous chargez, mais vous pouvez le remplacer par un polygone dessiné manuellement si vous voulez restreindre plus précisément la zone (par exemple pour suivre une limite communale).
• L'année de calcul est l'année de référence pour les calculs de demande et de climat. Elle ancre aussi la dégradation, l'indexation et l'amortissement dans le modèle financier.
• La courbe de charge agrégée est la demande horaire que le quartier impose au réseau. C'est la somme des courbes de charge de tous les bâtiments raccordés, et c'est contre elle que le simulateur répartit les sources.
• Le SCR et la zone UTM locale sont calculés automatiquement à partir du périmètre afin que les distances et les surfaces soient correctes. Vous n'avez généralement pas à y penser, mais ils influent par exemple sur la longueur des conduites dès que vous commencez à concevoir.

Ce que TESSA stocke pour chaque bâtiment

Le bâtiment est la plus petite unité qui porte demande, équipement et émissions dans TESSA. L'essentiel de ce que vous voyez dans les rapports et tableaux de bord est agrégé à partir de ces valeurs par bâtiment.

flowchart LR
    B["🏠 Bâtiment"]

    ID["Identité<br/>━━━━━━━━<br/>ID national<br/>Adresse<br/>Géométrie"]
    PH["Physique<br/>━━━━━━━━<br/>SRE (m²)<br/>Nombre d'étages<br/>Période de construction<br/>Classe de construction<br/>Altitude"]
    DH["Chauffage &amp; ECS<br/>━━━━━━━━<br/>Demande annuelle (kWh)<br/>Intensité (kWh/m²)<br/>Puissance de pointe (kW)<br/>Températures de départ"]
    DC["Refroidissement<br/>━━━━━━━━<br/>Demande annuelle<br/>Puissance de pointe<br/>Température de départ<br/>Indicateur is_cooled"]
    EQ["Équipement existant<br/>━━━━━━━━<br/>Type de générateur de chaleur<br/>Combustible<br/>Générateur de froid<br/>Combustible de froid"]
    EM["Émissions<br/>━━━━━━━━<br/>CO₂eq<br/>NOx, CO, SOx<br/>PM10, PM2.5"]

    B --- ID
    B --- PH
    B --- DH
    B --- DC
    B --- EQ
    B --- EM

    classDef building fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20
    classDef field fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:1.5px,color:#1b5e20

    class B building
    class ID,PH,DH,DC,EQ,EM field

Quelques remarques pratiques :

• Identifiant national. En Suisse, c'est l'EGID. C'est ce que TESSA utilise pour rattacher vos bâtiments aux jeux de données de référence — surface de référence énergétique du registre cantonal, adresses, altitude — et ce que vous devez conserver lorsque vous importez des données de vos propres sources.
• Chauffage et eau chaude sont séparés. Le modèle les porte sous q_h (chauffage des locaux) et q_ww (eau chaude sanitaire), et un q_hww combiné par commodité. Chacun a une valeur annuelle (kWh) et une intensité (kWh/m²), et chacun a une puissance horaire de pointe associée utilisée pour le dimensionnement. Le refroidissement (q_c) est un troisième canal.
• L'équipement existant est ce qui est installé aujourd'hui. C'est ce qu'utilise le calcul des émissions de référence, et c'est ce que la vue de comparaison oppose aux alternatives de chauffage à distance de vos scénarios. Si vous raccordez le bâtiment à un réseau dans un scénario, les valeurs de l'équipement existant décrivent toujours la situation contrefactuelle.
• Chaque bâtiment a ses propres températures de départ. Elles déterminent le mode de raccordement du bâtiment (direct, via échangeur de chaleur, ou via une pompe à chaleur d'appoint sur un réseau basse température) — voir Générations de réseaux.

Pour savoir d'où provient chaque valeur en pratique — mesurée, modélisée, par défaut — voir Origine des données de bâtiments.

Climat

Le climat est rattaché au quartier en relation un-à-un. C'est une série temporelle, et non un chiffre unique, qui sous-tend à la fois le calcul de la demande (degrés-jours de chauffage et de refroidissement) et la simulation des pompes à chaleur dépendant de la température ambiante.

flowchart LR
    D["🗺️ Quartier"] -->|1:1| CL["🌤️ Climat"]

    CL --> TS["Série temporelle horaire<br/>━━━━━━━━<br/>Température ambiante<br/>Moyennes lissées sur 1 / 3 jours"]
    CL --> DG["Agrégats<br/>━━━━━━━━<br/>Degrés-jours de chauffage<br/>Degrés-jours de refroidissement<br/>Classes de température"]

    classDef quartier fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20
    classDef climate fill:#bbdefb,stroke:#0d47a1,stroke-width:2px,color:#0d47a1
    classDef field fill:#e3f2fd,stroke:#1565c0,stroke-width:1.5px,color:#0d47a1

    class D quartier
    class CL climate
    class TS,DG field

En mode actuel, la série climatique est chargée depuis une station météorologique de référence proche du quartier. Pour mener une étude en climat futur, vous remplacez la série par une série transformée pour une année cible — voir Climat futur. Les bâtiments et leurs intensités de demande restent les mêmes ; ce qui change, c'est la série de températures, que le modèle propage ensuite via les degrés-jours jusqu'à la demande annuelle et via la méthode de perturbation horaire jusqu'à la courbe de charge.

Couches SIG

En plus des bâtiments, un scénario porte un ensemble de couches cartographiques que vous dessinez, importez ou calculez. Elles ne font pas strictement partie du modèle de demande, mais c'est par elles que vous indiquez à TESSA où regarder, quoi inclure et quoi exclure.

flowchart TD
    SC["📄 Scénario"]

    SC --> RZ["✏️ Région<br/>(polygone de la zone d'étude)"]
    SC --> EZ["🚫 Zones d'exclusion<br/>(zones non constructibles)"]
    SC --> BSEL["🏠 Sélections de bâtiments<br/>(résultats de filtre / regroupement)"]
    SC --> IMP["📥 Couches importées<br/>(GeoJSON, vos données)"]
    SC --> RW["🛣️ Rues<br/>(utilisées pour le tracé des conduites)"]

    classDef scenario fill:#c5cae9,stroke:#000072,stroke-width:2px,color:#000072
    classDef gis fill:#f3e5f5,stroke:#6a1b9a,stroke-width:1.5px,color:#4a148c

    class SC scenario
    class RZ,EZ,BSEL,IMP,RW gis

À quoi sert chacune :

• Région. Le polygone que vous dessinez pour délimiter la zone d'étude. L'outil « créer un quartier à partir d'une région » l'utilise pour récupérer les bâtiments qu'il contient.
• Zones d'exclusion. Polygones où les conduites ne peuvent pas passer — zones protégées, chantiers prévus, traversées de rivières sans solution réalisable. L'outil de tracé automatique les contourne.
• Sélections de bâtiments. Chaque fois que vous filtrez ou regroupez des bâtiments dans l'interface, le résultat est une sélection enregistrée que vous pouvez réutiliser — par exemple « tous les immeubles collectifs construits avant 1980, SRE supérieure à 1000 m² » — lorsque vous appliquez un outil à un sous-ensemble du quartier. Voir Filtrer et regrouper des bâtiments.
• Couches importées. Tout ce que vous apportez de l'extérieur — plans de chaleur, contraintes d'aménagement, polygones de propriété — conservé sur la carte pour servir de contexte ou de donnée d'entrée aux outils spatiaux de TESSA.
• Rues. Une couche de réseau routier. Les outils de tracé et d'acheminement contraignent les trajets de conduites le long des rues lorsqu'elle est chargée. Sans elle, les outils de tracé peuvent produire des liaisons directes point à point qui ne respectent pas la géométrie des routes. La source, le réseau routier swisstopo (Suisse) ou un extrait OpenStreetMap, est choisie à la création du projet.

Comment un quartier est renseigné

Un quartier se construit par étapes. Le schéma ci-dessous montre l'ordre ; le flux de création d'un quartier détaille chaque étape.

flowchart TD
    A["✏️ Définir la zone<br/>polygone de région"] --> B["🏠 Charger les données de base des bâtiments<br/>registre national / GeoJSON / tableau"]
    B --> C["🌤️ Charger le climat"]
    C --> D["🔥 Appliquer le modèle de demande de chaleur<br/>énergie annuelle, intensités,<br/>puissance de pointe"]
    D --> E["❄️ Appliquer le modèle de froid<br/>(en cas de refroidissement)"]
    E --> F["📈 Générer les courbes<br/>de charge horaires"]
    F --> G["✅ Quartier prêt<br/>pour la conception du réseau"]

    classDef step fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32,stroke-width:1.5px,color:#1b5e20
    classDef done fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20

    class A,B,C,D,E,F step
    class G done

Lorsque le quartier est « prêt » :

• Chaque bâtiment a ses demandes annuelles de chauffage, d'eau chaude et de refroidissement renseignées, ainsi que les puissances de pointe correspondantes utilisées pour le dimensionnement.
• Chaque bâtiment a une valeur d'émissions pour son équipement actuel, à laquelle les alternatives de réseau peuvent être comparées.
• Le quartier a sa courbe de charge agrégée horaire — la courbe sur laquelle travaille le simulateur de réseau.

À ce stade, vous pouvez commencer à concevoir un réseau par-dessus. Voir Modèle de données des réseaux et sources de chaleur pour la suite.

Pour aller plus loin

• Origine des données de bâtiments — comment chaque attribut de bâtiment est renseigné, et comment distinguer les valeurs mesurées des valeurs modélisées par défaut.
• Modèle de demande de chaleur et Modèle de demande de froid — les méthodes qui transforment les caractéristiques des bâtiments et le climat en demande.
• Données climatiques — quelles données climatiques TESSA utilise et comment elles sont traitées.
• Modèle de données des réseaux et sources de chaleur — le côté approvisionnement construit sur le quartier renseigné.