Ściany zewnętrzne ochraniają wnętrze budynku przed utratą ciepła. Zawsze jednak część ciepła przenika przez ściany. Ciepło wydostaje się z ogrzewanego pomieszczenia na zewnątrz budynku za sprawą przewodzenia ciepła, przez ruch powietrza w nieszczelnościach oraz przez promieniowanie cieplne. Tę „ucieczkę” ciepła z pomieszczeń na zewnątrz budynku określamy jako straty ciepła.
Ściany muszą mieć dobre właściwości izolacyjności termicznej. Osiąga się wtedy ograniczenie strat ciepła, a także podwyższenie temperatury na wewnętrznej powierzchni ściany, co pozytywnie wpływa na komfort użytkowania oraz eliminuje możliwość skraplania się pary wodnej i powstawania pleśni.
Stopień izolowania cieplnego ścian charakteryzuje współczynnik przenikania ciepła U. Im współczynnik mniejszy, tym mniejsza „ucieczka” ciepła przez ścianę. W ścianach budynków zbudowanych kilkanaście czy kilkadziesiąt lat temu U ma wartość około 1 W/(m2·K). Obecnie przepisy wymagają, aby np. dla domu jednorodzinnego U nie przekraczało wartości 0,3. Budynek energooszczędny powinien mieć ściany o współczynniku U nie wyższym niż 0,20 W/(m2·K).
Stosowane są dwa rodzaje konstrukcji ścian:
- jednowarstwowe
- wielowarstwowe
W ścianie jednowarstwowej stosuje się jeden materiał budowlany, który spełnia jednocześnie funkcję konstrukcyjną (podtrzymanie położonej wyżej części budynku), przy jednoczesnym zachowaniu cieplnej izolacyjności ściany na wymaganym poziomie. Materiałem stosowanym w ścianach jednowarstwowych była dawniej cegła ceramiczna, a obecnie, przy wyższych wymaganiach izolacyjności termicznej, beton komórkowy (czyli lekki) lub ceramika poryzowana (z otworami). Do łączenia elementów ścian jednowarstwowych należy stosować wyłącznie specjalne kleje lub zaprawy ciepłochronne.
W ścianie wielowarstwowej występują warstwy wykonane z 2 lub 3 różnych materiałów, z których każdy spełnia inną funkcję. Warstwa nośna – wewnętrzna, wykonana z materiału o dużej wytrzymałości (beton, cegła ceramiczna lub silikatowa itp.) przenosi obciążenia. Warstwa materiału o wysokich właściwościach izolacyjności cieplnej (styropian, wełna mineralna, XPS i itp.) ochrania przed stratami ciepła. Warstwa elewacyjna lub osłonowa zabezpiecza ścianę przed wpływami zewnętrznymi.
Stosowane mogą być następujące konstrukcje:
Ściana dwuwarstwowa:
- Warstwa konstrukcyjna nośna
- Warstwa izolacji termicznej zabezpieczona od zewnętrz cienką warstwą fakturową
Ściana trzywarstwowa (lub czterowarstwowa wliczając szczelinę powietrza):
- Warstwa konstrukcyjna nośna
- Warstwa izolacji termicznej
- Ewentualna szczelina powietrzna (2-4 cm)
- Warstwa osłonowa (np. z cegły klinkierowej) z otworami wentylacyjnymi, powiązana z warstwą konstrukcyjną przy pomocy kotew stalowych.
W budynku energooszczędnym zapewnienie wysokiej izolacyjności termicznej (niskiej wartości współczynnika U) przez ścianę jednowarstwową wymaga wykonania ściany o dość znacznej grubości, co może być niekorzystne ze względów użytkowych.
Ściana 2 lub 3 (4)-warstwowa o wysokiej izolacyjności może mieć grubość około 40 cm.
Możliwe jest także wykonanie ściany 2 lub 3-warstwowej, w której materiałem konstrukcyjnym będzie materiał stosowany w ścianach jednowarstwowych (beton komórkowy lub ceramika poryzowana). Grubość warstwy materiału izolacyjnego (styropianu, polistyrenu ekstrudowanego lub wełny mineralnej) może być wtedy minimalnie mniejsza, gdyż część zadań izolowania cieplnego spełnia wtedy warstwa konstrukcyjna.
Za innowacyjne rozwiązania wznoszenia ścian w budownictwie energooszczędnym, można uznać systemy szalunku traconego, dla żelbetowej ściany konstrukcyjnej, dla której szalunek w postaci kształtek styropianowych, stanowi izolację termiczną przegrody, eliminując do minimum ilość mostków cieplnych w budynku wzniesionym w tej technologii.