بر اساس شورای ساختمان سبز ایالات متحده (USGBC)، مقاوم سازی سبز به عنوان “هر نوع ارتقاء در یک ساختمان موجود که به طور کامل یا جزئی اشغال شده است برای بهبود انرژی و عملکرد زیست محیطی، کاهش مصرف آب، بهبود آسایش و کیفیت فضا در از نظر نور طبیعی، کیفیت هوا و سر و صدا، همه به گونه ای انجام می شود که از نظر مالی برای مالک مفید باشد.» [8،10]. مقاوم‌سازی سبز شامل ارتقاء، تعمیر، نوسازی و سایر تغییرات در ساختمان‌های موجود برای بهبود عملکرد و کارایی آنها می‌شود [[11]، [12]، [13]]. هدف از مقاوم سازی سبز کاهش هزینه های انرژی و آب و همچنین انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) از طریق روش های مختلف مانند رویکردهای غیرفعال (مانند عایق بندی تقویت شده)، جایگزینی وسایل ناکارآمد با وسایل کارآمد و تولید انرژی تجدید پذیر است. در محل [14]. دان و همکاران [15] مطالعه ای در مورد مقاوم سازی یک مدرسه با چراغ های دیود ساطع کننده نور (LED) انجام داد و به این نتیجه رسید که ارتقاء به سیستم های روشنایی LED باعث بهبود کارایی می شود، هزینه های انرژی و مصرف انرژی را کاهش می دهد و به کاهش انتشار کربن کمک می کند. ماهشواری و همکاران [16] مطالعه ای را روی دو مرکز خرید بزرگ در هند انجام داد تا پتانسیل صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار کربن را بررسی کند. مشخص شده است که مقاوم‌سازی چراغ‌های LED و تهویه مطبوع با فناوری اینورتر باعث صرفه‌جویی بیشتر در مورد انرژی و یک دوره بازگشت 1.5 ساله برای LED می‌شود. به طور مشابه، هبرت و همکاران. [17]، کشف کرد که تغییر به سنسورهای اشغال و لامپ های دو لامپ باعث صرفه جویی در هزینه سالانه بیش از 25٪ می شود.

مقاوم‌سازی سبز ساختمان‌های موجود یک اقدام پیشگیرانه در برابر افزایش انتشار کربن است. با این حال، اجرای آنها در رویه فعلی محدود است [18]. یک پروژه مقاوم‌سازی سبز در مقایسه با پروژه مقاوم‌سازی استاندارد پیچیده‌تر است و به دلیل اطلاعات محدود موجود در مورد ساختمان موجود [18]، مشکل در شناسایی و انتخاب روش‌های مقاوم‌سازی مناسب و تعیین دوره بازده سرمایه‌گذاری [18]. 8،10]. علاوه بر این، فرآیند تخمین دستی نیازهای انرژی و آب و کیفیت هوای داخل ساختمان پیچیده و زمان‌بر است [17].

عوامل مختلفی بر پایداری ساختمان تأثیر می گذارد، از جمله میزان انرژی مصرفی و میزان انتشار کربن تولید شده. برای درک و انتخاب طراحی خوب برای ساختمان های پایدار، BIM به طور گسترده در صنعت مهندسی معماری و ساخت و ساز (AEC) استفاده شد. BIM یک رویکرد کار مشترک است که شامل ایجاد یک مدل دیجیتال با استفاده از اطلاعات هماهنگ و منسجم است. این مدل دیجیتال به عنوان یک پایگاه داده متمرکز عمل می کند و از تصمیم گیری در کل چرخه عمر یک ساختمان پشتیبانی می کند [11،19،20]. هنگامی که صحبت از پیش بینی نیاز انرژی برای بهبود ساختمان های موجود می شود، استفاده از BIM بسیار موثر است. BIM در برآورد دقیق هزینه ها، شبیه سازی عملکرد انرژی و ارائه راه حل های عملی کمک می کند [21]. این امکان را برای بررسی کامل عملکرد انرژی ساختمان با استفاده از نرم افزار شبیه سازی مبتنی بر کامپیوتر فراهم می کند. ارزیابی مصرف انرژی، الگوهای روشنایی، انتشار کربن، قرار گرفتن در معرض نور خورشید، جهت ساختمان، سطوح آسایش، سیستم‌های HVAC، گزینه‌های انرژی تجدیدپذیر و موارد دیگر را امکان‌پذیر می‌سازد [22،23]. از طریق ادغام BIM برای تجزیه و تحلیل، مصرف انرژی را می توان 27-32٪ بهینه کرد و مصرف آب را می توان 32-34٪ کاهش داد [24].

اگرچه استفاده از BIM برای تجزیه و تحلیل انرژی در مرحله طراحی راه حل های سودآوری ارائه می دهد، تغییر رفتاری در مصرف انرژی در نظر گرفته نمی شود [24]. تغییر رفتار ساکنان در ساختمان به شدت بر مصرف انرژی تأثیر می گذارد و تأثیر زیادی بر انتخاب اقدامات مقاوم سازی دارد [25]. استفاده از BIM برای مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود یک حوزه تحقیقاتی نوظهور است و مطالعات فعلی در این زمینه هنوز در مراحل اولیه خود هستند [26]. لی و همکاران [27] یک مدل بهینه سازی چند هدفه برای انرژی و آسایش حرارتی ایجاد کرد و 4 درصد صرفه جویی در انرژی و سطح راحتی نزدیک به صفر را برای ساختمان مدرسه شناسایی کرد. به طور مشابه، Seghier و همکاران. [28] روشی را برای بهینه سازی پوشش ساختمان برای عملکرد حرارتی از طریق BIM و اسکریپت بصری پیشنهاد کرد. بهینه سازی با تغییر اجزای پنجره و دیوار انجام می شود که منجر به کاهش 44.78 درصدی در مقدار انتقال حرارتی می شود. ژانگ و همکاران [21]، تصمیم گیری گروهی چند معیاره مبتنی بر BIM برای مقاوم سازی دیوارهای خارجی، یک مطالعه موردی در ساختمان اداری انجام شده، و پلی استایرن اکسترود شده و پلی استایرن منبسط شده به عنوان اقدامات بهینه در نظر گرفته شده است. با این حال، شکاف قابل توجهی بین پروژه های مقاوم سازی مرتبط با انرژی و آب وجود دارد. اجرای هر دو بهسازی انرژی و آب اغلب اوقات انجام نمی شود [29].

در حالی که استانداردهای ثابتی برای استفاده از BIM در پروژه های ساخت و ساز جدید وجود دارد [24،25]، فقدان دستورالعمل های خاصی در مورد مقاوم سازی ساختمان های موجود با تمرکز بر پایداری وجود دارد. مطالعات محدودی از BIM برای انجام تحلیل عملکرد هزینه و انرژی در طول مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود استفاده کرده‌اند [2،17،21،27،28،30]. با این حال، استفاده از BIM برای مقاوم‌سازی سبز ساختمان‌های موجود ناشناخته است. این فقدان تحقیق که به طور خاص به ترکیب BIM و مقاوم سازی سبز پرداخته است، نیاز به یک چارچوب جامع را برای فعال کردن این یکپارچگی برجسته می کند [31]. از این رو، برای پر کردن شکاف تحقیقاتی موجود، هدف این مقاله ایجاد چارچوبی برای ادغام BIM و مقاوم‌سازی سبز برای ساختمان‌های موجود است. این چارچوب به ذینفعان امکان می‌دهد تا سناریوهای مختلف مقاوم‌سازی سبز را تجسم، تحلیل و بهینه‌سازی کنند و در مورد رویکردهای مقاوم‌سازی سبز مناسب تصمیم‌گیری کنند. همچنین، این چارچوب پایداری کلی ساختمان‌های موجود را بهبود می‌بخشد.