Чем лучше штукатурить застекленный, не утепленный балкон? Цементной штукатуркой или гипсовой? (стены бетон, девятиэтажный дом)

Штукатурить в любом варианте лучше цементной. Гипсовая мягкая слишком и влаги боится. Её только как финишную применяют. В помещениях же с большой влажностью только цементную.
Если бетон шершавый, то ты всё правильно описал. Только грунтовкой не помыть, а смочить и высушить.. Загрунтовать, т.е.
Если бетон гладкий, то надо грунтовку специальную, для гладких бетонных поверхностей. Бетоконтакт называется. Она такая розовая и с песочком ) А то от гладких может отслоиться. Тоже почистить, убрать всю пыль, намазать бетоконтактом, высушить. Поставить маяки, накидать штукатурки, большим шпателем по двум маякам ведёшь, получается ровно. Т.е. выставить маяки изначально надо максимально ровно. Пару раз их приклеивал горячим клеем ) Можно гипсом примазывать, но это муторней. Горячий клей позволяет переделывать. Погрел, подвинул..
Воот. Когда заштукатурено, ждёшь пока схватится на 2/3 и сбрызгиваешь водой и губкой затираешь все рубчики от шпателя и прочие артефакты. Получается гладенькая штукатуренная стенка. Если хорошо сделать, можно даже и не шпаклевать.

разумеется цементной

Если вы имеете в виду сатангипс, то он держит холод если нанести слой десять см, для этого существуют(сейчас их валом) разные смеси(типа штукатурки)-это лучше и зимой теплее, а летом прохладнее.