Cet article introduit une méthodologie de couplage basée sur un modèle énergétique de quartier détaillé allant du microclimat urbain au réseau énergétique. Le modèle microclimat/bâtiment vise à prédire les bilans thermo-radiatifs et massiques. La plateforme de simulation du système énergétique prend en compte les réseaux thermiques et/ou électriques ainsi que le stockage et la production d'énergie centralisée ou locale. Les deux outils intègrent les modèles thermiques de bâtiments. Ainsi, en considérant le bâtiment comme la frontière entre les deux outils, ce dernier apparaît comme le paramètre clé pour le couplage des deux approches. Les complexités spatiales et temporelles et leur impact sur les résultats de la simulation sont analysés dans une première étape afin de valider la méthodologie de couplage. En parallèle, les données météorologiques modifiées par l'environnement et la morphologie urbaine seront obtenues par un couplage hors ligne. Enfin nous illustrons cette approche à partir de résultats de simulations obtenus pour l'étude du quartier « La Cité des Géraniums » à La Rochelle (France), quartier entièrement rénové récemment.