Ο φυσικός φωτισμός ήταν πάντα ένας μεγάλος παράγοντας στο σχεδιασμό κτιρίων. Η ανάγκη του ανθρώπου για φυσικό φως δεν υποκαταστάθηκε ποτέ από την αποκλειστική χρήση του τεχνητού φωτός. Σήμερα η τεχνολογίες νέων υλικών και συστημάτων φωτισμού έχουν προσφέρει καλύτερη αξιοποίηση του φυσικού φωτός και μεγαλύτερη ευελιξία. Η ανάγκη του ανθρώπου για το φως έχει διατυπωθεί μέσα από διάφορες θεωρίες όπως αυτή της βιοφιλίαςπου υποστηρίζει ότι η τάση του ανθρώπου προς τη φύση υπαγορεύεται από την γονιδιακή του εξέλιξη.

Κάποια ξεκάθαρα οφέλη του φυσικού φωτός είναι το ενεργειακό κέρδος, τα οφέλη στην υγεία του ατόμου, το ευρύ οπτικό φάσμα, καλύτερη απόδοση στις εσωτερικές εργασίες κ.α.. Στα αρνητικά θα πρέπει να συγκαταλέξουμε την δυσάρεστη πολλές φορές ηλιακή θάμπωση και την ανάγκη για έλεγχο από τους ενοίκους των συστημάτων αυτών με σκοπό την οπτική τους άνεση.

Οι μέθοδοι φυσικού φωτισμού είναι τα παράθυρα στους εξωτερικούς τοίχους, οι ηλιακοί ανακλαστήρες, τα ηλιακά ράφια, οι φεγγίτες, τα clerestoryτύπου παράθυρα, οι πρισματικές περσίδες, οι οπτικές ίνες, και τέλος οι ηλιακοί σωλήνες. Σε κάθε περίπτωση θα πρέπει να γίνεται μελέτη των κλιματολογικών και περιβαλλοντολογικών παραγόντων.

Η ιδέα του ηλιακού σωλήνα εισήχθηκε μπορούμε να δεχτούμε από τους αρχαίους αιγύπτιους, το πρώτο εμπορικό σύστημα ωστόσο ήταν σχετικά πρόσφατο, το 1991. Η βασική αρχή είναι η εξής, ένας κυκλικής τομής σωλήνας επιστρωμένος με πολύ ανακλαστικό υλικό οδηγεί τις δέσμες του φωτός στο εσωτερικό ενός κτιρίου, ξεκινώντας από ένα αρχικό σημείο εισόδου που εντοπίζεται στην οροφή του κτιρίου ή σε έναν από τους εξωτερικούς τοίχους.

Σήμερα οι ηλιακοί σωλήνες έχουν βρει εφαρμογές σε πολλά μεγάλα κτίρια όπως τα κεντρικά της Appleστο Λονδίνο, τα κεντρικά της Morgan Lewis International στην Ουάσινγκτον, στο σταθμό Potsdamer Platz στο Βερολίνο, τα κεντρικά γραφεία της εταιρείας Borusan Group στην Κωνσταντινούπολη, το βρετανικό σχολείο στο Al-Khubairat στο Abu Dhabi. Ανάμεσα στις κατασκευάστριες εταιρείες συγκαταλέγονται η Monodraught, η EcoLight, η Veluxκαι ηSunscoop.

Οι ηλιακοί σωλήνες αποτελούνται από τρία μέρη, ένα τμήμα μετάδοσης του φωτός (οδηγός) με μία συσκευή για να συλλαμβάνει το φως στην εξωτερική άκρη του και στην εσωτερική ένα μέσο διανομής του φωτός στον εσωτερικό χώρο. Οι τύποι των οδηγών αλλάζουν εντελώς την λογική με την οποία λειτουργούν, υπάρχουν οι δοκοί, οι φακοί, οι κατοπτρικοί σωλήνες, οι πρισματικοί σωλήνες και τέλος τα συστήματα συμπαγούς πυρήνα.

Ένας εξωτερικός ηλιακός συλλέκτης μπορεί να βελτιώσει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση αυτών των συστημάτων με το να συγκεντρώνει και να αντανακλά τις δέσμες του ήλιου μέσα στον οδηγό με γωνία κατάλληλη ώστε να ελαχιστοποιούνται οι εσωτερικές αντανακλάσεις και κατά συνέπεια οι απώλειες λόγω ατελειών στην επιφάνεια των υλικού.

Για να μελετήσουμε την απόδοση τέτοιων ηλιακών συλλεκτών κατασκευάσαμε ένα παραβολικό κάτοπτρο που τοποθετείται στο σημείο εισόδου ενός σωληνοειδούς οδηγού με ανακλαστική εσωτερική επίστρωση και παρατηρήσαμε την διαφορά στην αποδοσή του κατά τη διάρκεια της ημέρας και στις περιπτώσεις τόσο μιας σταθερής εγκατάστασης όσο και μιας που να παρακολουθεί την τροχιά του ήλιου. Τα αποτελέσματα δείχνουν πως ένα τέτοιο σύστημα είναι πολύ αποδοτικό, μπορεί να έχει πολλά ενεργειακά οφέλη και να μεγιστοποιήσει την χρησιμότητα των ηλιακών σωλήνων σε σχέση με το κόστος εγκατάστασης.

Αυτές οι κατασκευές εν τέλει συνεισφέρουν σε μία γενικότερη προσπάθεια για το σχεδιασμό ενεργειακά παθητικών κτιρίων και επαναφέρουν την σημασία του ηλιακού φωτός στη ζωή μας.