Base de données des infrastructures énergétiques dans le secteur hôtelier

Cours base de données des infrastructures énergétiques dans le secteur hôtelier, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Cadre théorique

Secteur hôtelier

Secteur hôtelier en Suisse
Le secteur hôtelier en Suisse avait 23 millions de nuitées en 2013 (Office Fédéral de la Statistique, 2014-a). Pour faire face à cette demande, la Suisse a une très bonne infrastructure hôtelière. L’office fédéral de la statistique (Office Fédéral de la Statistique, 2015-a) indique qu’en 2014 il y avait 5129 hôtels, comptant 140722 chambres et 272636 lits (une moyenne de 53 lits par hôtel). La plupart des hôtels (52 %) sont de taille moyenne (de 21 à 100 lits) suivi de 37 % de petits hôtels (1 à 20 lits), les grands hôtels (101 lits ou plus) représentant 11 %. En 2012, 18 % de tous les hôtels avaient 3 étoiles, 11 % 4 ou 5 étoiles, seulement 6 % avaient 1 ou 2 étoiles, 6 % aucune étoile et 60 % étaient non catégorisés.
Secteur hôtelier à Genève
L’Office Cantonal de la statistique (OCSTAT) a rapporté qu’en 2014, Genève avait un total de 126 établissements avec 9316 chambres d’amis et 15397 lits. Cela signifie que Genève représente 6.62 % de la capacité totale de chambres en Suisse; Genève a une moyenne de 122 lits par hôtel, plus de deux fois la moyenne en Suisse (53 lits). En analysant les catégories d’hôtel, la plupart des hôtels (39 %) ont 3 étoiles, 47 % sont considérés comme des hôtels de luxe (4 et 5 étoiles) et 14 % ont 1 ou 2 étoiles.
Caractéristiques générales du secteur hôtelier
Le secteur hôtelier est très hétérogène. Par exemple, deux hôtels avec la même surface pourraient offrir des services différents, comme la piscine (qui pourrait être intérieure ou non), avoir une grande salle de conférences, etc. La qualité et la diversité des services, l’infrastructure et d’autres caractéristiques sont utilisées pour les classifier. Selon les résultats trouvés dans la mémoire «Analyse comparative de la performance de la consommation d’électricité dans le secteur hôtelier de Genève » (Granadino, 2015), les caractéristiques qui ont la plus grande influence dans la consommation energétique d’un hôtel sont la catégorie (exprimée en termes d’étoiles et de prix) et la surface totale de l’hôtel.
Catégories
L’organisation Hôtellerie Suisse (l’Association d’Hôtel suisse, 2011-a) classifie les hôtels selon 6 catégories, la plus simple étant les «Swiss Lodge» (catégorie de base sans étoile pour les hôtels de petite et moyenne importance, par exemple Restotel, backpacker Lodge et auberges de montagne). Il y a aussi cinq catégories comprenant de 1 à 5 étoiles.
Architecture
L’infrastructure d’un l’hôtel est une caractéristique très difficile à standardiser puisque elle peut comprendre des zones pour des salles de conférences, des services différents comme une salle de sport, de spa, des domaines sportifs, etc. Mais chaque hôtel aura au moins ces trois zones principales :
– chambres: Selon les prix et l’offre de services, la chambre pourrait être principalement classifiée comme standard, suite de luxe, junior et chambre exécutive.
– zones publiques: incluant réception, bar, restaurant, salle de conférences, piscines, halls, entre autres.
– zones des services: comprenant cuisine, buanderie, bureaux, infrastructure technique (chaudières, climatisation, etc.).

Énergie utilisée par les hôtels

Dans les pays de l’OCDE, l’utilisation d’énergie finale totale dans les bâtiments (résidentiel et commercial) s’est élevée à 20 % et 40 %, excédant ainsi la consommation dans les secteurs industriel et de transport. L’utilisation d’énergie est surtout reliée au chauffage, à la ventilation et aux systèmes de climatisation (« HVAC »), à l’eau chaude, l’éclairage, la réfrigération (Pérez-Lombard, Ortiz, & Pout, 2008). Avec la préoccupation croissante concernant l’augmentation mondiale d’utilisation de l’énergie, plusieurs études ont été effectuées à travers l’Europe et l’Asie pour analyser la consommation d’énergie dans les hôtels et comment celle-ci peut être diminuée (Amstutz & Schegg, 2004), (Bohdanowicz, P.; Martinac, I., 2007), (Chun, 2012), (Priyadarsini, Xuchao, & Siew, 2009).
Selon l’OMT, l’utilisation d’énergie finale mondiale par les hôtels est estimée à 97.5 TWH en 2001; la consommation totale pour les hôtels européens est de 39 2000 TWH et la consommation spécifique d’énergie est autour de 200-400 kWh/m2/année pour un hôtel européen moyen (Hotel Energy Solutions, 2011-a).
Les activités consommant la plupart de l’énergie dans un hôtel européen moyen sont (Hotel
Energy Solutions, 2011-a):
• « HVAC », 50%
• Eau chaude, 15%
• Éclairage, 15%
Les installations (selon la catégorie de l’hôtel) comme des restaurants, des ascenseurs, des piscines, parmi d’autres peuvent changer ces pourcentages.

Base de données et base de données relationnelle

La base de données (BD) est un ensemble de données appartenant au même contexte, systématiquement stockée pour une utilisation ultérieure. Elle permet d’avoir une bonne organisation de l’information à traiter; dans notre cas des hôtels, et plus spécifiquement des caractéristiques de leur consommation énergétique. Cette structuration facilite l’analyse pour déterminer ultérieurement leur potentiel solaire.
La base de données relationnelle (BDR) est la méthode la plus répandue actuellement. Les raisons de ce succès sont essentiellement au nombre de deux:
i) elle fournit des systèmes simples et efficaces pour représenter et manipuler des données,
ii) elle est fondée sur le modèle relationnel, initialement proposé par Edgar F. Codd (Codd, 1970).
Les objectifs du modèle relationnel sont les suivants:
• « Proposer des schémas de données faciles à utiliser
• Améliorer l’indépendance logique et physique
• Mettre à la disposition des utilisateurs des langages de haut niveau pouvant éventuellement être utilisés par des non informaticiens
• Optimiser les accès à la base de données
• Améliorer l’intégrité et la confidentialité
• Fournir une approche méthodologique dans la construction des schémas » (Tranchant-Dubreuil, 2008).
Grâce à sa cohérence et sa facilité d’utilisation, le modèle relationnel est devenu depuis les années 80 le plus utilisé pour la construction de bases de données. Par conséquent, il est le modèle par excellence pour la création d’une BD efficace et facile, où différents types de données sont stockés et organisés sous forme de tables, de sorte que les attributs sont lus dans les colonnes et les caractéristiques des enregistrements individuels avec ces attributs dans les lignes.
Pour identifier un attribut il est nécessaire d’utiliser une « clé primaire »; la valeur de cette clé doit être différente pour chaque enregistrement. La clé primaire est capable d’identifier de façon unique les enregistrements de la table. Les clés étrangères ont le but d’établir une connexion avec la clé primaire et créent une association entre deux tables.
Manipulation des données
L’algèbre relationnelle définit des opérateurs relationnels permettant de filtrer, couper ou combiner les tables d’une BDR. Les principaux opérateurs relationnels sont :
– Sélection
– Projection
– Union
– Différence
– Produit cartésien
Pour gérer une BDR nous utilisons le langage de requête structurée SQL (Structured Query Langage). Le SQL est un langage normalisé, permettant d’ajouter-effacer des lignes, entre autres. Pour faire des consultations nous utilisons les mots clés « Select » (recherche de contenu), « From » (indique les opérations à effectuer), « Where » (inclut des expressions conditionnelles).
Pour la construction d’une base de données, la conception de modèles est nécessaire.
Ensuite, nous allons expliquer les trois modèles: conceptuel, logique et physique.

Création d’une base de données relationnelle

Pour la création d’une base de données nous devons utiliser un système de gestion de bases des données qui peut assurer intégrité, confidentialité et sécurité des données. Voici une liste des actions principales pour créer une BDR :
– Design de la structure des classes: modèle conceptuel
– Design de la structure des tables et relations: modèle logique et modèle physique
– Introduction des données
– Exécution des requêtes

Modèle conceptuel

Le modèle conceptuel est l’un des points de vue de la modélisation de données qui est actuellement plus utilisé pour sa simplicité et sa lisibilité. Sa lisibilité se trouve favorisée parce qu’il fournit une annotation diagramatique très compréhensive. C’est un outil tant pour aider le dessinateur à refléter dans un modèle conceptuel les conditions requises du monde réel d’intérêt que pour communiquer avec l’utilisateur final sur le modèle conceptuel obtenu et, de cette façon, à pouvoir vérifier s’il satisfait ses conditions requises. Un modèle de données prend en compte trois aspects des données: la structure, la manipulation et l’intégrité. Cependant, le modèle conceptuel couramment utilisé pour refléter les aspects de la structure et l’intégrité des données, mais pas la manipulation.
Le modèle conceptuel « … vise à formuler une compréhension commune de la nature des données, de leur sémantique et de leur utilisation dans une organisation … » (Roy, 2009).
Le modèle conceptuel fait une description des données qui vont composer la BD. En même temps nous pouvons apercevoir la relation existante entre les données du modèle (la sémantique).
Pour modéliser la BDR une méthode consiste à utiliser le langage de modélisation unifié « UML » (Unified Modelling Langage). Un modèle UML comporte :
– Des « classes » qui contiennent le nom, des attributs et des méthodes (pour les opérations)
– Des relations entre les classes appelées « associations ». Pour quantifier ces relations, il faut spécifier les « cardinalités » qui indiquent la quantité de fois que l’objet d’une classe peut être corrélé avec un objet d’une autre classe. La relation peut être de un-à-un, plusieurs-à-un, plusieurs-à-plusieurs.
– Des « sous-classes »

Modèle logique et modèle physique

Dans cette étape on génère l’ensemble des relations avec ses attributs, clés primaires et clés étrangères. Cette étape part du fait qu’a déjà été résolue la problématique de la structuration de l’information dans un domaine conceptuel, et permet de transformer les classes en tables.
Une fois le modèle logique finalisé, commence le design physique, Dans cette étape nous prenons en compte la technologie qui doit s’employer il est précis qu’il s’adapte au modèle du SGBD (système de gestion de bases de données) avec lequel la base de données désire être mise en application. Dans notre cas (SGBD relationnel). C’est le moment de décider le logiciel à utiliser, l’utilisation des outils pour faire les requêtes et aussi l’opportunité pour changer le nom des tables pour un nom abrévié et plus facile à interpréter par l’utilisateur.

Saisie des données

Pendant cette étape les tables sont alimentées avec les données. Les observations sont introduites dans les lignes des tables.

Etude de cas

Définition de la zone d’étude

La zone d’étude est définie dans le canton de Genève, dans les communes de Genève-Petit-Saconnex et Genève-Cité et plus précisément dans les quartiers de Saint-Gervais, des Pâquis et du Prieuré. Nous avons choisi cette zone parce qu’elle a une haute densité hôtelière (46% des hôtels Genevois sont dans la zone d’étude).
Figure 2 : Localisation de la zone d’étude
Située dans le canton de Genève, au bord du lac Léman, dans les quartiers de Saint-Gervais, des Pâquis et du Prieuré

Sources de données

La zone d’étude contient 57 hôtels de diverses catégories. Les principales sources d’information sont le Service d’Information du Territoire Genevois (SITG) et les sites web des hôtels. Le Tableau 1 montre le détail des sources d’information.