火焰蔓延的速度和范围主要取决于三大热传播方式：热传导、热对流和热辐射。这三种热传递机制共同作用，构成了火灾扩散的物理基础。其中热传导通过固体物质传递热量，热对流借助流体运动传播能量，热辐射则以电磁波形式远距离传输热能。环境风力、可燃物特性及空间布局等外部因素也会显著影响火势发展。

从物理学角度分析，热传导是热量通过物体分子振动实现的能量传递过程。在火灾中，金属构件、墙体等导热性强的材料会加速热量向未燃区域的扩散。实验数据显示，铜的导热系数达401W/(m·K)，是普通建筑材料导热性能的数十倍，这解释了为何含金属结构的建筑物火势蔓延更为迅猛。热对流则通过高温烟气的上升运动形成"烟囱效应"，使火灾在垂直方向快速扩散。研究表明，烟气温度每升高100℃，其上升速度增加约1.5m/s，这是高层建筑火灾难以控制的重要原因。

热辐射作为唯一不需要介质的热传播方式，其强度遵循斯特藩-玻尔兹曼定律，与温度的4次方成正比。当火焰温度达到800℃时，辐射热通量可达25kW/m²，这个能量足以在数米外引燃木材等常见可燃物。森林火灾中经常出现的"飞火"现象，就是热辐射与气流共同作用的典型例证。气象条件对这三种传播方式具有显著调控作用，特别是风速不仅通过增加氧气供应强化燃烧，更会改变对流强度和辐射方向。例如5级风（10.8m/s）可使林火蔓延速度提升3-5倍，这在2025年四川森林火灾案例中得到充分验证。

可燃物特性同样关键，包括含水率、热值和堆积密度等参数。实验表明，当木材含水率低于15%时，其引燃时间比含水率30%的样本缩短60%以上。建筑火灾中，现代合成材料普遍具有更高的燃烧热值，如聚氨酯泡沫的燃烧热达25MJ/kg，是木材的2倍，这导致当代火灾发展速度较传统建筑快3-4倍。空间因素方面，美国消防协会统计显示，开放式大空间场所的火灾蔓延速度是分隔空间的1.8倍，这凸显了建筑布局对火势发展的影响。

从防火工程视角看，阻断热传播链条是控制火势的核心。新型防火材料如气凝胶隔热板的导热系数仅0.02W/(m·K)，能有效抑制热传导；自动喷淋系统通过降低环境温度阻断对流和辐射；防火分区设计则从空间上限制火灾扩散范围。这些技术措施的结合运用，使得现代建筑的火灾控制能力显著提升。值得注意的是，2024年新版《建筑设计防火规范》特别强调了针对热辐射的防护要求，规定重要场所相邻建筑间距需满足热辐射通量不大于15kW/m²的标准。