Digitalization in hospital architecture. Exploration of AI tools for future healthcare infrastructure design

The recent advancements in technology sector have a noticable impact on all the professions. Artificial Intelligence is being incorporated into everyday work. The 2025 AMA survey states 2 in 3 physicians are using AI in their practice. However, in architectural design the lack of knowledge on new technology prevents from achieving desired results. This research investigates the digital tools integration into the architectural project development process, focusing specifically on the healthcare sector. The objective is to conduct a comprehensive analysis of current state of digital technology use in hospital project development process with specific regards to Artifical Intelligence that support healthcare facility designers. The methodology consists of introduction on theoretical background, followed by the State of the Art chapter to introduce digital innovation in healthcare and the AECO industry. The analysis divides the exploration into design, construction and operation phases. The digital innovation methods - such as Computational Design, Artificial Intelligence (AI), Building Information Modelling (BIM), Extended Reality (XR), Digital Fabrication, Digital Twin (DT), Smart Buildings and Life Cycle Assessment (LCA) were identified. The literature review and case studies analysis were conducted to investigate the current digital innovation adoption level in the hospital design. Following, an exploration of available artificial intelligence tools focuses on software architects can access and implement in their practice. The investigation allowed to compare digital tools and define conclusions. The results present highest potential of new technology integration in design phase. The built projects characterize major use of digital tools during construction and lack of case studies reporting use of AI in the design. The final part of the research focuses on developing design strategies, which can support healthcare architects to involve digital innovation in their work. This study provides an informative framework for architects and healthcare facility designers, presenting innovative technology adoption methods and AI tools that allows to improve hospital development process.

I recenti progressi nel settore tecnologico hanno un impatto notevole su tutte le professioni. L'intelligenza artificiale sta diventando sempre più parte integrante del lavoro quotidiano. L'indagine AMA del 2025 afferma che 2 medici su 3 utilizzano l'intelligenza artificiale nella loro pratica. Tuttavia, nella progettazione architettonica, la mancanza di conoscenza delle nuove tecnologie impedisce il raggiungimento dei risultati desiderati. Questa ricerca indaga l'integrazione degli strumenti digitali nel processo di sviluppo del progetto architettonico, concentrandosi in particolare sul settore sanitario. L'obiettivo è condurre un'analisi completa dello stato attuale dell'uso della tecnologia digitale nel processo di sviluppo dei progetti ospedalieri, con particolare attenzione all'intelligenza artificiale a supporto dei progettisti di strutture sanitarie. La metodologia consiste in un'introduzione teorica, seguita da un capitolo sullo stato dell'arte per introdurre l'innovazione digitale nel settore sanitario e nel settore AECO. L'analisi suddivide l'esplorazione nelle fasi di progettazione, costruzione e gestione. Sono stati identificati i metodi di innovazione digitale, come la Computational Design, Artificial Intelligence (AI), Building Information Modelling (BIM), Extended Reality (XR), Digital Fabrication, Digital Twin (DT), Smart Buildings è Life Cycle Assessment (LCA). La revisione della letteratura e l'analisi di casi studio sono state condotte per indagare l'attuale livello di adozione dell'innovazione digitale nella progettazione ospedaliera. Successivamente, un'esplorazione degli strumenti di intelligenza artificiale disponibili si concentra sugli strumenti software a cui gli architetti possono accedere e implementare nella loro pratica. L'indagine ha permesso di confrontare gli strumenti digitali e di trarre conclusioni. I risultati presentano il più alto potenziale di integrazione delle nuove tecnologie in fase di progettazione. I progetti realizzati caratterizzano un ampio utilizzo di strumenti digitali in fase di costruzione e la mancanza di casi studio che riportino l'utilizzo dell'IA nella progettazione. La parte finale della ricerca si concentra sullo sviluppo di strategie di progettazione che possano supportare gli architetti sanitari nell'integrazione dell'innovazione digitale nel loro lavoro. Questo studio fornisce un quadro informativo per architetti e progettisti di strutture sanitarie, presentando metodi innovativi di adozione di tecnologie e strumenti di IA che consentono di migliorare il processo di sviluppo ospedaliero.