Faits:
A. Le 24 septembre 2009, un incendie s'est déclaré dans les locaux de la société B._, situés à l'avenue de Provence 24, à Lausanne. Le sinistre n'a pu être maîtrisé que le 12 octobre 2009, soit dix-neuf jours plus tard. Une enquête a été dirigée d'office par le Ministère public contre inconnu pour incendie intentionnel, subsidiairement incendie par négligence. A._ et consorts se sont constitués parties civiles.
Par ordonnance du 13 septembre 2011, le Ministère public de l'arrondissement de Lausanne a ordonné le classement de la procédure pénale.
La Chambre des recours pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: la Chambre des recours) a rejeté, par arrêt du 15 décembre 2011, le recours de A._ et consorts contre l'ordonnance précitée, qu'elle a confirmée. Elle a considéré en substance que l'expertise établie le 29 mars 2011 par l'Institut de police scientifique n'avait pas pu déterminer précisément les causes de l'incendie, les experts ayant au demeurant considéré comme peu vraisemblable l'hypothèse d'une intervention humaine fortuite ou délibérée.
B. Agissant par la voie du recours en matière pénale et du recours constitutionnel subsidiaire, A._ et consorts demandent au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt de la Chambre des recours du 15 décembre 2011 et de renvoyer l'affaire au Ministère public pour un complément d'instruction sur la cause et les circonstances de l'incendie ainsi que sur le respect des règles de sécurité. Les recourants se plaignent pour l'essentiel d'une violation du principe de l'interdiction de l'arbitraire dans l'établissement des faits et l'appréciation des preuves ainsi que d'une violation du droit d'être entendu et du droit à la liberté personnelle.
La Chambre des recours renonce à se déterminer et se réfère aux considérants de sa décision. Le Ministère public se réfère également aux considérants de l'arrêt attaqué et conclut au rejet du recours.
Considérant en droit:
1. 1.1 Les recourants ont formé, en un seul acte (art. 119 LTF), un recours en matière pénale et un recours constitutionnel subsidiaire. Le second étant irrecevable en cas de recevabilité du premier (art. 113 LTF), il convient d'examiner en priorité si la voie du recours en matière pénale est ouverte.
1.2 Selon l'art. 81 al. 1 let. a et b ch. 5 LTF, la partie plaignante qui a participé à la procédure de dernière instance cantonale est habilitée à recourir au Tribunal fédéral, si la décision attaquée peut avoir des effets sur le jugement de ses prétentions civiles. Constituent de telles prétentions celles qui sont fondées sur le droit civil et doivent en conséquence être déduites ordinairement devant les tribunaux civils. Il s'agit principalement des prétentions en réparation du dommage et du tort moral au sens des art. 41 ss CO. Selon l'art. 42 al. 1 LTF, il incombe notamment au recourant d'alléguer les faits qu'il considère comme propres à fonder sa qualité pour recourir lorsque ces faits ne ressortent pas à l'évidence de la décision attaquée ou du dossier de la cause (cf. ATF 133 II 353 consid. 1 p. 356, 249 consid. 1.1 p. 251).
Lorsque, comme en l'espèce, le recours est dirigé contre une décision de classement de l'action pénale, il n'est pas nécessaire que la partie plaignante ait déjà pris des conclusions civiles (ATF 137 IV 246 consid. 1.3.1). En revanche, elle doit expliquer dans son mémoire quelles prétentions civiles elle entend faire valoir contre l'intimé à moins que, compte tenu notamment de la nature de l'infraction alléguée, l'on puisse déduire directement et sans ambiguïté quelles prétentions civiles pourraient être élevées et en quoi la décision attaquée pourrait influencer négativement leur jugement (ATF 137 IV 219 consid. 2.4 p. 222 et les arrêts cités).
1.3 En l'espèce, les recourants sont copropriétaires de l'immeuble 10-12-22-24 de l'avenue de Provence à Lausanne. Ils estiment que l'ordonnance de classement a une incidence sur leurs prétentions civiles dans la mesure où les juges cantonaux ont considéré que les faits constitutifs des art. 221 et 222 CP faisaient défaut; même s'il n'était pas lié par le résultat de la procédure pénale, le juge civil ne s'écartait pas sans raison de l'appréciation du juge pénal. Il apparaît effectivement que l'ordonnance litigieuse, qui met un terme à l'action pénale ouverte contre inconnu pour incendie intentionnel, subsidiairement incendie par négligence, peut exercer une influence négative sur les prétentions civiles en réparation que les recourants entendent faire valoir. Ceux-ci ont dès lors qualité pour agir au sens de l'art. 81 al. 1 LTF.
1.4 La voie du recours en matière pénale étant ouverte, le recours constitutionnel subsidiaire est irrecevable.
2. Les recourants requièrent diverses mesures d'instruction, à savoir notamment la production du rapport et du classeur complet de C._ et D._, tous deux en charge de la maintenance des étagères mobiles de B._, la production du dossier complet de l'Etablissement cantonal d'assurance (ECA) relatif à l'incendie, ainsi qu'un complément d'expertise sur les causes de l'incendie et sur le non-respect des règles de sécurité.
Il n'y a pas lieu de donner suite à ces demandes, le Tribunal fédéral s'estimant suffisamment renseigné pour statuer en l'état du dossier.
3. Les recourants se plaignent en substance d'une violation du principe de l'interdiction de l'arbitraire dans l'établissement des faits et l'appréciation des preuves.
3.1 Le Tribunal fédéral statue sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF). La partie recourante ne peut critiquer les constatations de faits que si ceux-ci ont été établis de manière manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF, en particulier en violation de l'interdiction de l'arbitraire consacrée à l'art. 9 Cst. (sur cette notion, voir ATF 135 V 2 consid. 1.3 p. 4 s.). S'agissant plus précisément de l'appréciation des preuves et de l'établissement des faits, il y a arbitraire lorsque l'autorité ne prend pas en compte, sans aucune raison sérieuse, un élément de preuve propre à modifier la décision, lorsqu'elle se trompe manifestement sur son sens et sa portée ou encore lorsque, en se fondant sur les éléments recueillis, elle en tire des constatations insoutenables (ATF 134 V 53 consid. 4.3 p. 62; 129 I 8 consid. 2.1 p. 9). Le grief d'arbitraire doit être motivé conformément aux exigences posées par l'art. 106 al. 2 LTF. La partie recourante doit donc démontrer, sous peine d'irrecevabilité, que la décision attaquée, sur le point contesté, est manifestement insoutenable et non seulement discutable ou même critiquable (cf. ATF 134 I 140 consid. 5.4 p. 148).
En particulier, il ne suffit pas qu'une interprétation différente des preuves et des faits paraisse également concevable pour que le Tribunal fédéral substitue sa propre appréciation des preuves à celle effectuée par le Ministère public, qui dispose en matière de classement selon l'art. 319 al. 1 CPP d'un pouvoir d'appréciation que le Tribunal fédéral revoit avec retenue (cf. arrêt 1B_687/2011 du 27 mars 2012 consid. 4.1.2, destiné à la publication).
3.2 Le classement litigieux repose sur l'art. 319 al. 1 CPP. Cette disposition habilite le Ministère public à classer une affaire notamment lorsqu'aucun soupçon justifiant une mise en accusation est établi (let. a) ou que les éléments constitutifs d'une infraction ne sont pas réunis (let. b).
3.3 L'art. 221 al. 1 CP punit d'une peine privative de liberté d'un an au moins celui qui, intentionnellement, aura causé un incendie et aura ainsi porté préjudice à autrui ou fait naître un danger collectif.
Selon l'art. 222 al. 1 CP, celui qui, par négligence, aura causé un incendie et aura ainsi porté préjudice à autrui ou fait naître un danger collectif, sera puni d'une peine privative de liberté de trois ans au plus ou d'une peine pécuniaire. L'incendie par négligence est réalisé par celui qui adopte un comportement objectivement propre à provoquer un incendie qui soit dans un rapport de causalité naturelle et adéquate avec celui-ci (BERNARD CORBOZ, Les infractions en droit suisse, vol. II, 3ème éd., 2010, n. 1 et 5 ad art. 222 CP). Un comportement est la cause naturelle d'un résultat s'il en constitue l'une des conditions sine qua non, c'est-à-dire si, sans lui, le résultat ne se serait pas produit (ATF 133 IV 158 consid. 6.1 p. 167; 125 IV 195 consid. 2b p. 197). Il n'est pas nécessaire qu'il s'agisse de la cause unique ou immédiate du résultat. Il n'est pas non plus nécessaire qu'il soit établi avec certitude que le comportement de l'auteur est la cause du résultat; il suffit que ce comportement apparaisse, avec un haut degré de vraisemblance ou avec une vraisemblance confinant à la certitude, comme la cause du résultat tel qu'il s'est produit (ATF 116 IV 306 consid. 2a p. 310 et la jurisprudence citée)
4. 4.1 En l'espèce, les autorités cantonales se sont fondées sur l'expertise du 29 mars 2011 de l'Institut de police scientifique, qui n'est pas contestée par les recourants.
Il ressort de cette expertise que l'origine de l'incendie n'a pas pu être déterminée, ni sur la base de traces de calcination, celles-ci ayant été entièrement détruites par le sinistre, ni sur l'étude des séquences de déclenchement des sécurités électriques, mais uniquement en se fondant sur les déclarations de E._ et F._, archivistes à B._, et sur celles du sergent G._, tous trois intervenus sur les lieux. Leurs déclarations concordantes et corroborantes tendent à déterminer que l'incendie s'est déclaré dans la grande halle d'archives du second sous-sol, dans le secteur 38, au niveau du groupe d'étagères mobiles E358-E366, entre deux étagères. S'agissant de la cause de l'incendie, en l'absence d'exploitation de toutes traces matérielles, les experts ont conclu qu'elle ne peut et ne pourra jamais être déterminée scientifiquement. Seules des hypothèses de travail ont été émises en fonction d'informations obtenues par C._ et D._, ingénieurs-électriciens, sur le type d'étagères mobiles installées dans les locaux de B._ et sur leur principe de fonctionnement. Aucune étagère identique à celles qui étaient installées dans les locaux de ladite société n'a toutefois pu être observée. Sur la base des informations recueillies, il a pu être établi que les seules sources de chaleur se trouvant dans la zone d'origine du sinistre étaient les moteurs électriques qui assuraient le déplacement des étagères et les câbles d'alimentation qui y étaient connectés. Différentes hypothèses quant au dysfonctionnement pouvant survenir sur l'un des moteurs ou ses câbles d'alimentation et générer un dégagement de chaleur ont été envisagées et étudiées par les experts sur la base d'expérimentations effectuées avec un moteur identique à celui qui équipait chacune des étagères mobiles. Il est peu vraisemblable que la cause de l'incendie soit due soit à l'échauffement mécanique, soit à un défaut de connexion, soit à la déviation de courant, soit à la rupture d'un enroulement, soit à l'entrave à la dissipation de la chaleur. Quant à l'hypothèse que la cause de l'incendie est due à la rotation de l'axe du moteur entravée ou au fonctionnement du moteur sans charge, elle n'a pas pu être déterminée en raison du fait que la température maximale atteinte par le moteur, lorsque son axe est bloqué, n'a pas pu être précisément mesurée. Les experts ont néanmoins précisé que cette dernière hypothèse leur paraissait peu vraisemblable du fait que ce mode d'allumage nécessite l'apparition simultanée de deux dysfonctionnements, soit une durée de fonctionnement anormale ainsi qu'un échauffement ponctuel extraordinaire. Or, de tels dysfonctionnements n'ont pas pu être démontrés parce que les moteurs qui équipaient le groupe d'étagères tout comme les étagères n'ont pas pu être examinés et que les températures maximales atteintes par le moteur n'ont pas pu être mesurées, de telle sorte qu'on ignore si celles-ci auraient pu enflammer les matériaux situés à proximité du moteur. Enfin, les experts ont également considéré, sur la base des informations recueillies, que l'hypothèse de l'intervention humaine fortuite ou volontaire comme cause de l'incendie était peu vraisemblable.
4.2 La Chambre des recours a relevé, au vu de l'expertise précitée, que la cause de l'incendie n'avait pas pu être déterminée précisément. Les experts avaient certes qualifié l'échauffement du moteur de cause la plus vraisemblable. Toutefois, la jurisprudence exigeait un haut degré de vraisemblance, et les experts ne mentionnaient aucune des causes envisagées comme hautement vraisemblable. Par conséquent, un complément d'enquête sur d'éventuelles fautes commises ne paraissait pas nécessaire, toute condamnation pénale pouvant d'emblée être exclue. A cela s'ajoutait qu'aucun élément au dossier ne permettait d'étayer la thèse des recourants selon laquelle E._, archiviste à B._, n'aurait pas coupé le courant, négligeant ainsi les règles de sécurité relatives au moteur. Enfin, dans la mesure où il n'avait pas été établi que l'incendie avait été provoqué par un défaut de l'installation, il n'était pas pertinent de déterminer, comme le requéraient les recourants, si celle-ci était ou non conforme aux règles de l'art.
4.3 Les recourants sont d'avis que la cause de l'incendie aurait pu être établie par un faisceau d'indices; un complément d'instruction aurait toutefois été nécessaire. Ils estiment en particulier que la seule cause véritable de l'incendie à entrer en considération est un échauffement du moteur dû à une entrave à la rotation de l'axe moteur. Or, l'expertise sur laquelle se sont basées les autorités cantonales était incomplète puisqu'elle n'a pas permis de déterminer un défaut de l'installation ou l'existence d'une installation non conforme aux règles de l'art. Il aurait ainsi été nécessaire d'examiner notamment les moteurs qui équipaient le groupe d'étagères, de déterminer la distance existant entre les moteurs et les matériaux combustibles ainsi que de mesurer les températures maximales du moteur.
Affirmant que l'incendie a été provoqué par un défaut de l'installation, les recourants estiment ensuite qu'un complément d'instruction était nécessaire pour déterminer si l'entreposage des archives était conforme aux règles de l'art. Un complément d'instruction s'imposait également pour déterminer les raisons pour lesquelles E._ n'avait pas coupé le courant le matin du sinistre.
4.4 Tout d'abord, les recourants fondent leur argumentation sur le fait que l'incendie est dû à une entrave à la rotation de l'axe moteur, soit à un défaut de l'installation; ils excluent ainsi, comme les experts et les autorités cantonales, toute intervention humaine volontaire. Le classement pour incendie intentionnel (art. 221 CP) ne viole dès lors pas le droit fédéral (art. 319 al. 1 let. a et b CPP).
S'agissant de l'incendie par négligence, les recourants, qui pourtant dénoncent un établissement des faits et une appréciation des preuves arbitraires, se contentent en réalité d'opposer leur propre version des faits à celle des juges cantonaux, de discuter la motivation de l'arrêt attaqué et de présenter leur interprétation des résultats de l'expertise, sans toutefois démontrer en quoi le raisonnement de la Chambre des recours, ou le résultat auquel il aboutit, serait manifestement insoutenable. Il est dès lors douteux que leur grief soit recevable (cf. consid. 3.1 ci-dessus). Quoi qu'il en soit, il est mal fondé et doit être rejeté. Il n'est en effet pas arbitraire de retenir que, dans la mesure où aucune des causes de l'incendie envisagées par les experts n'est considérée comme hautement vraisemblable, un lien de causalité naturelle entre un comportement fautif et le déclenchement du sinistre ne peut pas être démontré, ce qui exclut d'emblée toute condamnation pénale (cf. consid. 3.3 ci-dessus). Les experts ont expliqué de façon convaincante pourquoi la cause de l'incendie ne pouvait pas être déterminée scientifiquement (destruction totale des preuves matérielles); les recourants ne peuvent dès lors être suivis lorsqu'ils soutiennent que l'expertise est incomplète, celle-ci n'ayant pas prouvé un défaut de l'installation, comme ils l'auraient souhaité. Par ailleurs, au vu des conclusions des experts, il n'était ni nécessaire ni pertinent d'ordonner une expertise pour établir si E._ avait ou non coupé le courant, violant les règles de sécurité - comme semblent le soutenir les recourants - ou si l'entreposage des archives était conforme aux règles de l'art. Les recourants n'expliquent pas non plus en quoi l'audition de "la dame de l'église évangélique", qui pourrait à leur avis témoigner sur l'heure du sinistre, aurait permis d'élucider les causes du drame; de même, une enquête sur l'intervention éventuellement tardive des employés ne se trouve pas en lien avec l'origine du sinistre, ce qui la prive de toute portée sur le plan pénal.
4.5 Il résulte de ce qui précède que l'instruction de la cause a porté sur les éléments utiles principaux. Ceux-ci n'ont pas permis de réunir les éléments constitutifs d'une infraction, ni de confirmer des soupçons justifiant une mise en accusation. Les autorités cantonales n'ont pas excédé leur pouvoir d'appréciation en considérant que des compléments d'instruction ne pouvaient pas modifier cette conclusion. Les recourants reprochent dès lors en vain à la Chambre des recours d'avoir procédé à une appréciation arbitraire des preuves et il apparaît que la décision de classement est conforme au droit fédéral.
5. Les recourants se plaignent enfin d'une violation de leur droit d'être entendus et du droit à la liberté personnelle, le Ministère public ayant écarté les réquisitions de preuves supplémentaires qu'ils avaient présentées. Au vu du consid. 4 ci-dessus, il apparaît que ce grief, pour autant qu'il soit motivé de façon suffisante (cf. art. 106 al. 2 LTF; ATF 133 II 249 consid. 1.4.2 p. 254; 133 III 393 consid. 6 p. 397), est manifestement mal fondé, puisque les autorités cantonales ont renoncé à administrer les preuves requises par une appréciation anticipée et non arbitraire des preuves (ATF 136 I 229 consid. 5.3 p. 236).
6. Les considérants qui précèdent conduisent au rejet du recours, dans la mesure de sa recevabilité. Le recours constitutionnel subsidiaire doit être déclaré irrecevable. Les recourants, qui succombent, doivent supporter les frais judiciaires, solidairement entre eux, et n'ont pas droit à des dépens (art. 66 al. 1 et 5 et art. 68 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours en matière pénale est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Le recours constitutionnel subsidiaire est irrecevable.
3. Les frais judiciaires, fixés à 2'000 fr., sont mis à la charge des recourants, solidairement entre eux.
4. Le présent arrêt est communiqué au mandataire des recourants, au Ministère public central et au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Chambre des recours pénale.
Lausanne, le 14 juin 2012
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
La Greffière: Mabillard