Citation: 1C_493/2016 E. 3

Il s'ensuit que le recours est admis et l'arrêt attaqué annulé. La décision de la Municipalité du 20 mai 2015 est confirmée. L'intimée, qui succombe, supportera les frais judiciaires (art. 66 al. 1 LTF). Elle versera en outre des dépens aux opposants, qui obtiennent gain de cause avec l'aide d'un avocat (art. 68 al. 1 LTF). La Municipalité de Lausanne, qui a agi dans l'exercice de ses attributions officielles, n'a en revanche pas droit à des dépens (art. 68 al. 3 LTF). La cause est renvoyée au Tribunal cantonal pour qu'il procède à une nouvelle répartition des frais et dépens de la procédure qui s'est déroulée devant lui (art. 67 LTF). Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :