Sachverhalt:
A.
Das Grundstück Kat.-Nr. 4295 an der U._strasse xxx in Langnau am Albis liegt an einer steilen Hanglage und ist gemäss der kommunalen Bau- und Zonenordnung (BZO) der Wohnzone W/1.5 zugeteilt. Es ist mit einem einstöckigen Einfamilienhaus mit Atelier (Vers.-Nr. 14) überbaut, das die Ehegatten C._ in den Jahren 1986-1987 teilweise unter Verwendung von vorfabrizierten Holzbauteilen errichten liessen. Dieses von den Architekten Marianne Burkhalter und Christian Sumi entworfene und als "Haus Brunner" bezeichnete Wohnhaus wurde im kommunalen Inventar der Schutzobjekte der Gemeinde Langnau am Albis (nachstehend: Gemeinde) von 1989 als Schutzobjekt aufgeführt. Es wurde im Jahr 2000 von A.A._ und B.A._ (nachstehend: Eigentümer) erworben, die in der Folge darin wohnten.
B.
Am 3. Februar 2017 stellten die Eigentümer das Begehren, über die Schutzwürdigkeit und allfällige Schutzmassnahmen ihres Wohnhauses einen Entscheid zu treffen, da sie beabsichtigten, es abzubrechen und das Grundstück neu zu überbauen. Das daraufhin von der Gemeinde eingeholte Gutachten der Denkmalpflegekommission des Kantons Zürich (KDK) vom 4. Juli 2017 kam zum Ergebnis, das Wohnhaus der Eigentümer sei als Schutzobjekt von überkommunaler Bedeutung einzustufen, wobei der Schutzumfang das Gebäudeäussere und -innere mit der Gebäudestruktur, der Disposition der Räume in den Trakten und den bauzeitlichen Materialien des Innenausbaus umfassen soll. Zur Begründung führte die KDK namentlich aus, das Haus sei aufgrund der Holzbauweise und Holzverkleidung, aber auch aufgrund der generellen Einfachheit des architektonischen Ausdrucks und der Raffinesse der Details ein wertvoller und authentisch erhaltener Bauzeuge der Architektur der 1980er Jahre; zwei Referenten der KDK hätten am 12. Mai 2017 unter Führung des Hausbesitzers einen Augenschein durchgeführt, wobei auch energetische Schwachpunkte des Hauses angesprochen worden seien (S. 1); der im Gutachten angeführte Schutzumfang soll einer zusätzlichen Wärmedämmung des Hauses nicht im Weg stehen (S. 6).
In der Folge liessen die Eigentümer die Luftdichtheit ihres Hauses durch die D._ AG messen, die gemäss ihrem Bericht vom 4. Dezember 2017 Luftundichtheiten bei den Material- und Bauteilübergängen in der gesamten Baute feststellte. Gestützt auf diese Messungen kam die E._ AG in ihrem Bericht vom 20. Dezember 2017 zum Ergebnis, ein Hauptgrund für den hohen Heizölverbrauch liege in der mangelhaften Luftdichtheit des Gebäudes, die bei kalter Witterung zu Zuglufterscheinungen führe.
Im Auftrag der Baudirektion des Kantons Zürich (nachstehend: Baudirektion) erstellte die F._ AG zur bauphysikalischen Beurteilung des Hauses am 1. Juni 2018 ein Gutachten, das zur energetischen Verbesserung Sanierungsmassnahmen vorschlug, die alle innerhalb des Gebäudes ausgeführt werden können.
Mit Eingabe vom 22. August 2019 reichten die Eigentümer der Baudirektion eine Sanierungsstudie der G._ AG vom 17. August 2018 ein, die davon ausging, das Haus könne unter Berücksichtigung des Gutachtens der KDK bezüglich der Energieeffizienz und Radonbelastung einer Sanierung von aussen unterzogen werden, während der das Haus bewohnbar bleibe. Die erste Kostenschätzung mit einer Gesamtsumme von Fr. 960'000.-- sei hoch, weshalb die zweite Kostenschätzung mit einer reduzierten Summe von 785'000.-- mögliche Einsparungen aufzeige (S. 8).
Mit Verfügung Nr. 1101/2018 vom 26. November 2018 stellte die Baudirektion das Wohnhaus der Eigentümer wie folgt unter Schutz:
" Gebäudeäusseres - zu erhalten sind:
- d ie Fassaden mit ihrer Gliederung (...) samt der Tür- und Fensteröffnungen, den Tür- und Fenstereinfassungen, die Teilung der Fenster, die Schiebeläden und die Rollläden
- die Freitreppen zum Hauseingang und zum Eingang Atelier
- die mit Welleternit eingedeckten Dachflächen samt den Dachvorsprüngen, Dachuntersichten, die Oberlichter über dem Atrium und dem Korridor
In Absprache mit der kantonalen Denkmalpflege sind dachseitig über den Oberlichtern bei Atrium und Korridor Verschattungsvorrichtungen denkbar.
Gebäudeinneres - z u erhalten sind :
- d ie tragende Primärkonstruktion bestehend aus den tragenden Wänden, Decken und Dachkonstruktion
- die Grundrissstruktur mit der Disposition der Räume in den Trakten
- die Schrankwand zwischen den beiden Hausteilen
Umgebung - zuerhalten s ind :
- d ie strassenseitige Stützmauer mit Geländer
- die Treppenanlage von der Strasse bis zum Gebäude
In Absprache mit der kantonalen Denkmalpflege k ann auf dem Grundstück Kat.-Nr. 4295ergänzend zum Schutzobjekt ein Neubau gemäss der Variante "Solitär" der Bebauungsstudie von H._ vom 12. Februar 2018 erstellt werden."
Zur Begründung führte die Baudirektion namentlich aus, ergänzend zu dem von der KDK vorgeschlagenen Schutzumfang, der sich auf das Gebäudeäussere und -innere beschränke, solle aus Sicht der kantonalen Denkmalpflege der Schutzumfang auch die projektbestimmenden Elemente der Umgebungsgestaltung, namentlich die strassenseitige Stützmauer mit Geländer und die Treppenanlage von der Strasse zum Gebäude sowie Freitreppen zu den Hauseingängen umfassen (S. 4). Die bauphysikalische Beurteilung der F._ AG vom 1. Juni 2018 gehe davon aus, dass die ausgewiesenen U-Werte (damals k-Werte) erfüllt seien und die Wärmedämmung im Zeitpunkt der Erstellung sogar vorzüglich gewesen sei. Sie sehe Möglichkeiten zur Erhöhung der Behaglichkeit und Reduktion des Heizölverbrauchs hauptsächlich bei der Verbesserung der Luftdichtigkeit, der Verbesserung der Dämmung im Dach und beim Ersatz von einzelnen Bauteilen.
Die Eigentümer fochten die Unterschutzstellungsverfügung der Baudirektion mit Rekurs an, den das Baurekursgericht des Kantons Zürich nach der Durchführung eines Augenscheins mit Entscheid vom 18. Juni 2019 abwies. Die dagegen eingereichte Beschwerde der Eigentümer wies das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich mit Urteil vom 25. Juni 2020 ab.
C.
Die Eigentümer erheben beim Bundesgericht Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten mit den Anträgen, das Urteil des Verwaltungsgerichts vom 25. Juni 2020 aufzuheben und die streitbetroffene Liegenschaft aus dem Inventar der Schutzobjekte von überkommunaler Bedeutung sowie aus dem Inventar der Schutzobjekte von kommunaler Bedeutung zu entlassen. Eventuell sei die Sache zu neuem Entscheid an den Gemeinderat Langnau am Albis zurückzuweisen.
Das Verwaltungsgericht beantragt, die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Der Gemeinderat Langnau am Albis verweist in seiner Beschwerdeantwort auf seine im kantonalen Verfahren eingereichten Stellungnahmen. Die Baudirektion schliesst auf Abweisung der Beschwerde.
Erwägungen:
1.
1.1. Angefochten ist ein kantonal letztinstanzlicher Entscheid über denkmalpflegerische Massnahmen. Dagegen steht die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten grundsätzlich offen (Art. 82 lit. a, Art. 86 Abs. 1 lit. d und Art. 90 BGG). Ein Ausschlussgrund nach Art. 83 BGG liegt nicht vor. Die Beschwerdeführer sind als Eigentümer des unter Denkmalschutz gestellten Wohnhauses zur Beschwerde legitimiert (Art. 89 Abs. 1 BGG). Da auch die weiteren Sachurteilsvoraussetzungen gegeben sind, ist auf die Beschwerde grundsätzlich einzutreten.
1.2. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann die Verletzung von Bundesrecht, Völkerrecht und interkantonalem Recht gerügt werden (Art. 95 lit. a, b und e BGG). Zulässig ist auch die Rüge der Verletzung von kantonalen verfassungsmässigen Rechten und kantonalen Bestimmungen über die politische Stimmberechtigung der Bürger und über Volkswahlen und -abstimmungen (Art. 95 lit. c und d BGG). Abgesehen davon überprüft das Bundesgericht die Anwendung des kantonalen Rechts nicht als solche. Jedoch kann gerügt werden, diese Anwendung widerspreche dem Bundesrecht, namentlich dem Willkürverbot gemäss Art. 9 BV (BGE 142 II 369 E. 2.1 S. 372 mit Hinweisen). Nach der Rechtsprechung verstösst ein Entscheid gegen dieses Verbot, wenn er im Ergebnis offensichtlich unhaltbar ist, weil er zum Beispiel eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt. Dass eine andere Lösung ebenfalls als vertretbar erscheint, genügt nicht (BGE 141 I 70 E. 2.2 S. 72 mit Hinweisen).
1.3. Das Bundesgericht wendet das Bundesrecht grundsätzlich von Amtes wegen an (Art. 106 Abs. 1 BGG). Gemäss Art. 106 Abs. 2 BGG prüft es die Verletzung von Grundrechten jedoch nur insofern, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist. In der Beschwerde ist daher klar und detailliert anhand der Erwägungen des angefochtenen Entscheids darzulegen, inwiefern Grundrechte verletzt worden sein sollen (BGE 142 II 369 E. 2.1 S. 372 mit Hinweisen). Wird die Verletzung des Willkürverbots gemäss Art. 9 BV gerügt, ist anhand der Erwägungen des angefochtenen Entscheids aufzuzeigen, inwiefern dieser an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet. Auf Willkürrügen, mit denen bloss allgemein gehaltene, appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid geübt wird, tritt das Bundesgericht nicht ein (BGE 130 I 258 E. 1.3 S. 262; 137 V 57 E. 1.3; je mit Hinweisen; vgl. auch BGE 140 III 264 E. 2.3 S. 266 mit Hinweisen). Die Begründung muss in der Beschwerde an das Bundesgericht selber enthalten sein, weshalb es nicht genügt, auf andere Rechtsschriften oder die Akten zu verweisen (BGE 133 II 396 E. 3.2 S. 400; 138 III 252 E. 3.2 S. 258; 143 II 283 E. 1.2.3 S. 286).
1.4. Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zu Grunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (Art. 105 Abs. 1 BGG). Die vorinstanzliche Sachverhaltsfeststellung kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich, ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1 BGG; BGE 137 II 353 E. 5.1 S. 356; 137 III 226 E. 4.2 S. 233 f.; je mit Hinweisen).
2.
2.1. Die Vorinstanz lehnte den Antrag der Beschwerdeführer auf Durchführung eines Augenscheins ab. Zur Begründung führte sie an, das Baurekursgericht habe einen Augenschein durchgeführt und dabei eine Fotodokumentation erstellt. Das Protokoll sowie die übrigen Akten mit Fotoaufnahmen gäben hinreichend Aufschluss über die zu beurteilenden tatsächlichen Verhältnisse.
2.2. Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz habe mit dem Verzicht auf einen Augenschein die Untersuchungspflicht und das rechtliche Gehör verletzt, was im Ergebnis zur unrichtigen Feststellung des Sachverhalts geführt habe. Es erscheine daher als geboten, dass das Bundesgericht zur Feststellung der massgeblichen Sachumstände selber einen Augenschein an Ort und Stelle durchführe.
2.3. Mit diesen Ausführungen legen die Beschwerdeführer nicht bzw. nicht rechtsgenüglich dar, inwiefern die Vorinstanz in Willkür verfallen sein soll, wenn sie annahm, ein Augenschein könne am gestützt auf die Akten festgestellten Beweisergebnis nichts mehr ändern, was auch nicht ersichtlich ist. Da der rechtserhebliche Sachverhalt hinreichend aus den Akten hervorgeht und diese auch eine Beurteilung der von der Beschwerdeführerin vorgebrachten Sachverhaltsrügen erlauben, kann im bundesgerichtlichen Verfahren auf einen Augenschein verzichtet werden (vgl. Urteil 1C_368/2019 vom 9. Juni 2020 E. 2).
3.
3.1. Aus dem Anspruch auf rechtliches Gehör gemäss Art. 29 Abs. 2 BV folgt die Verpflichtung der Behörden, ihre Entscheide zu begründen (BGE 145 IV 99 E. 3.1 S. 109 mit Hinweisen). Die Begründung muss so abgefasst sein, dass der Betroffene sich über die Tragweite des Entscheides ein Bild machen und ihn sachgerecht anfechten kann. Dazu ist erforderlich, dass aus der Begründung hervorgeht, von welchem festgestellten Sachverhalt die Behörde ausging und welche rechtlichen Überlegungen sie anstellte (BGE 141 IV 244 E. 1.2.1 S. 246; Urteil 1B_470/2020 vom 22. Dezember 2020 E. 4.3). Dies bedeutet indessen nicht, dass sich die Begründung ausdrücklich mit jeder tatbeständlichen Behauptung und jedem rechtlichen Einwand auseinandersetzen muss. Vielmehr kann sie sich auf die für den Entscheid wesentlichen Gesichtspunkte beschränken (BGE 133 I 270 E. 3.1 S. 277; 142 III 433 E. 4.3.2 S. 436; je mit Hinweisen).
3.2. Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz sei auf verschiedene vorgebrachte Argumente und tatsächliche Vorbringen nicht eingegangen, was dazu geführt habe, dass ihr Entscheid auf einem in verschiedener Hinsicht offensichtlich unrichtig festgestellten Sachverhalt beruhe.
3.3. Mit diesen Ausführungen bringen die Beschwerdeführer zum Ausdruck, dass sie erkannten, von welchen tatsächlichen Feststellungen die Vorinstanz ausging und sie entsprechende Sachverhaltsrügen vorbringen konnten. Demnach ist insoweit eine Verletzung der Begründungspflicht zu verneinen, auch wenn die Vorinstanz nicht auf alle Tatsachenbehauptungen der Beschwerdeführer ausdrücklich einging.
4.
Im vorinstanzlichen Verfahren war namentlich strittig, ob das Wohnhaus der Beschwerdeführer gemäss § 203 Abs. 1 lit. c des Planungs- und Baugesetzes des Kantons Zürich vom 7. September 1975 (PBG; LS 700.1) als wichtiger Zeuge einer politischen, wirtschaftlichen, sozialen oder baukünstlerischen Epoche erhaltenswürdig ist.
4.1. Die Vorinstanz führte dazu zusammengefasst aus, die Baudirektion habe sich bei der Beurteilung dieser Frage insbesondere auf das von der Gemeinde in Auftrag gegebene Fachgutachten der KDK gestützt. Dieses habe einen erhöhten Beweiswert, weshalb von ihm nicht ohne triftige Gründe abgewichen werden dürfe. Zwar könne der Begriff der baukünstlerischen Epoche bei neuzeitlicheren Gebäuden noch nicht so klar definiert werden wie bei älteren Bauten. Dennoch müssten auch neuzeitliche Gebäude unter Schutz gestellt werden können, wenn sie für eine jüngere Zeitphase aussagekräftig und wichtig seien. Würde mit der Unterschutzstellung gewartet, bis sich ein genau umschriebener Epochenbegriff herausgebildet habe, gingen in der Zwischenzeit viele Objekte verloren. Das junge Alter des Gebäudes spreche deshalb nicht gegen eine Zeugeneigenschaft. Auch eine architektonische Strömung könne Teil einer baukünstlerischen Epoche sein.
Gemäss dem Gutachten der KDK sei das streitbetroffene Objekt ein Zeuge der Architektur der 1980er Jahre. Es sei eines der architektonisch anspruchsvollsten Wohnhäuser aus den letzten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts in der ganzen Region des Sihltals und im Umfeld der Stadt Zürich. Mit den gekrümmt verlaufenden Aussenwänden sowie mit der Holzbauweise erwecke das Haus zum Beispiel die Assoziation an ein Schiff. Es passe sich keilförmig zwischen die beiden angrenzenden Strassen ein und widersetze sich zugleich einer reinen Anpassung an die Baulinien. Weitere wichtige und besonders gestaltete Elemente seien die zwischen den beiden Hausteilen verlaufende Schrankwand, das Cheminée, die gläsernen Zwischenwände des Atriumraums und die dreiecksförmigen Leuchten an der Schrankwand sowie die Ausbildung und Anordnung der Fenster und Oberlichter, die einen gezielten Lichteinfall und gerichtete Ausblicke erlaubten. Wie das Baurekursgericht gestützt auf das Gutachten der KDK ausführlich darlege, sei das strittige Wohnhaus stilprägend für Holzbauten bis in die heutige Zeit hinein und als solches auch Gegenstand umfangreicher Rezeptionen sowohl in schweizerischen als auch ausländischen Fachzeitschriften. Das Gebäude stehe am Beginn einer neuen Einfachheit, welche die Architektur in der Schweiz um die Jahrtausendwende geprägt und international bekannt gemacht habe. Als frühes Werk der bekannten Zürcher Architekten Burkhalter und Sumi komme dem Bauwerk zusätzliche Bedeutung zu. Das Objekt sei zudem ein Beispiel der zunehmenden Agglomerationsbildung im Sihltal und genüge damit insgesamt dem Begriff der Epoche gemäss § 203 Abs. 1 lit. c PBG. Nicht ins Gewicht falle, dass die Architektin Burkhalter gesagt habe, sie würde heute nicht mehr so bauen, weil sich dies wohl von vielen Bauobjekten früherer Epochen so sagen liesse, die trotzdem wichtig seien. Die teilweise zu Recht beanstandeten baulichen Mängel und der Sanierungsbedarf des Objekts nach 30 Jahren könnten nicht gegen die wichtige Zeugeneigenschaft sprechen, da sich solche Unperfektionen, Mängel und Abnutzungserscheinungen durch über die Zeit veränderte Umstände regelmässig bei wichtigen Zeitzeugen verschiedener Epochen anführen liessen. Jedenfalls sei eine fehlende Präzision und mangelhafte Qualität des gesamten streitbetroffenen Objekts nicht in einem Masse ersichtlich, dass sie triftige Gründe bilden könnten, um vom Gutachten der KDK bezüglich der Eigenschaft als wichtiger Zeuge einer baukünstlerischen Epoche abzuweichen. Demnach führten einzelne bauliche Mängel bzw. der Sanierungsbedarf des Objekts nicht zu einer insgesamt fehlenden Schutzwürdigkeit.
4.2. Die Beschwerdeführer rügen eine unhaltbare Anwendung von § 203 Abs. 1 lit. c PBG und machen geltend, da das streitbetroffene Gebäude integral unter Schutz gestellt werde, liege ein schwerer Eingriff in die Eigentumsgarantie vor, weshalb das Bundesgericht die Auslegung und Anwendung dieser kantonalen Regelung frei prüfe.
4.3. Die in Art. 26 BV gewährleistete Eigentumsgarantie umfasst die Baufreiheit, welche die Nutzung eines Grundstücks durch Überbauung schützt. Beschränkungen dieses Nutzungsrechts müssen als Grundrechtseingriffe die Voraussetzungen von Art. 36 BV erfüllen und damit namentlich auf einer ausreichenden gesetzlichen Grundlage beruhen. Diese muss bei schwerwiegenden Einschränkungen im formellen Gesetz selbst vorgesehen sein (BGE 145 I 156 E. 4.1 S. 160 mit Hinweis). Das Bundesgericht prüft die Auslegung des kantonalen Rechts bei schweren Eingriffen in die Eigentumsgarantie frei und bei leichten Eingriffen nur auf Willkür hin (BGE 130 I 360 E. 14.2 S. 362; 131 I 333 E. 4 S. 339). Ein schwerer Eingriff liegt nach der Rechtsprechung namentlich vor, wenn die bisherige oder künftig mögliche, bestimmungsgemässe Nutzung eines Grundstücks durch Verbote oder Gebote verunmöglicht oder stark erschwert wird (BGE 145 I 156 E. 4.1 S. 160 mit Hinweis).
4.4. Ob die strittige Unterschutzstellung die bauliche Nutzung des Grundstücks der Beschwerdeführer stark erschwert, weil insbesondere das Volumen und die Fassaden der bestehenden Baute aufrechterhalten werden müssen (vgl. Urteile 1C_212/2014 vom 18. November 2014 E. 4.2; 1C_368/2019 vom 9. Juni 2020 E. 9.3), kann offen bleiben, da sich die gesetzliche Grundlage selbst bei freier Prüfung als hinreichend erweist. Auch bei dieser Prüfung auferlegt sich das Bundesgericht Zurückhaltung, soweit die Anwendung kantonalen Rechts von besonderen örtlichen Verhältnissen abhängt, welche die kantonalen Behörden besser kennen und überblicken. Dies trifft namentlich auf dem Gebiet des Denkmalschutzes zu, da es in erster Linie Sache der Kantone ist, darüber zu befinden, welche Objekte Schutz verdienen (BGE 120 Ia 270 E. 4a S. 275; 135 I 176 E. 6.1 S. 181 f. mit weiteren Hinweisen). Demnach kommt insbesondere den Gemeinden bei der Beurteilung der Frage, ob eine Baute im Sinne § 203 Abs. 1 lit. c PBG als wichtiger Zeuge einer Epoche erhaltenswürdig ist, ein erheblicher Beurteilungsspielraum zu (Urteil 1C_626/2017 vom 16. August 2018 E. 2.3 mit Hinweisen). Dieser Spielraum bei der Konkretisierung unbestimmter kantonaler Rechtsbegriffe wird nicht nur überschritten, wenn der kommunale Entscheid sachlich nicht mehr vertretbar und damit willkürlich ist, sondern namentlich auch dann, wenn sich die Gemeinde von unsachlichen, dem Zweck der Regelung fremden Erwägungen leiten lässt oder grundlos von Grundsätzen abweicht, welche Rechtsprechung und Lehre zur Auslegung dieser Begriffe entwickelt haben (BGE 145 I 52 E. 3.6 S. 57 ff.; Urteile 1C_314/2018 vom 1. April 2019 E. 3.2; 1C_64/2019 vom 11. November 2019 E. 3.5; 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 5.3; je mit Hinweisen).
4.5. Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz habe § 203 Abs. 1 lit. c PBG in unhaltbarer Weise angewandt, da das Gutachten der KDK Lücken und Ungereimtheiten aufweise, welche triftige Gründe dafür darstellten, davon abzuweichen. So sei es sachlich nicht gerechtfertigt, den Begriff der baukünstlerischen Epoche im Sinne von § 203 Abs. 1 lit. c PBG so weit auszulegen, dass er auch Gebäude erfasse, die für jüngere Zeitphasen aussagekräftig und wichtig seien oder architektonischen Strömungen zugeordnet werden können. Gebäude, die aufgrund ihrer schlechten Bauqualität rasch wieder verloren gingen, könnten ihre Epoche nicht prägen. Somit seien jüngere Bauten nur schutzwürdig, wenn sie noch gut erhalten und nicht zu Abbruchobjekten geworden seien. Dem streitbetroffenen Wohnhaus sei daher die Zeugeneigenschaft abzusprechen, weil es derart gravierende bautechnische Mängel aufweise, dass eine tiefgreifende Sanierung erforderlich sei, welche bei einem erst 30-jährigen Gebäude nicht in diesem Umfang zu erwarten gewesen sei. Jedenfalls führten die bautechnischen Mängel offenkundig dazu, dass das Gebäude die Epoche seiner Erbauung nicht besonders qualitätsvoll zu dokumentieren vermöge, wie dies gemäss der Rechtsprechung für eine wichtige Zeugenschaft erforderlich sei. Die Rezeption in der Fachliteratur als "Schlüsselwerk" sei bezüglich der Qualifikation als architektonisch anspruchsvolles Haus bzw. als architektonische Höchstleistung nicht allein massgebend, weil sich diese Leistung nicht nur durch eine spezielle Formgebung oder Materialwahl, sondern auch durch eine gute Funktionalität auszeichnen müsse, die das streitbetroffene Haus aufgrund der energetischen Mängel offenkundig nicht aufweise. Das Gutachten sei lückenhaft, weil es diese Mängel nicht erwähnte und damit ausblende. Es sei auch nicht schlüssig, soweit es die streitbetroffene Baute in Verbindung mit dem Beginn einer "Neuen Einfachheit" bringe, da gekrümmte Fassaden typische Merkmale der Postmoderne seien, von der sich die "Neue Einfachheit" habe abwenden wollen. Auch lasse sich die ausgefallene Schiffsform nicht mit dem angeblich angestrebten Ausdruck von Schlichtheit und Einfachheit vereinbaren. Zudem gehörten zu den Merkmalen einer gelungenen "Neuen Einfachheit" eine hohe Bauqualität und Präzision, welche das streitbetroffene Objekt nicht aufweise. Jedenfalls werde die Architektur der 1980er Jahre durch gekrümmte Fassadenbereiche, die Holzbauweise und die weiteren von der Vorinstanz genannten Elemente nicht besonders aussagekräftig dokumentiert.
4.6. Da die Regelung in § 203 Abs. 1 lit. c PBG den darin verwendeten Begriff der baukünstlerischen Epoche nicht näher definiert und sie diesbezüglich keine zeitlichen Angaben macht, überschritt die Baudirektion ihren Ermessensspielraum bei der Auslegung dieses unbestimmten Rechtsbegriffs nicht, wenn sie darunter auch neuere stilbildende baukünstlerische Entwicklungen und Strömungen subsumierte, zumal der Denkmalschutz sich heute auch auf Objekte neuerer Zeit und auf Gebäude erstreckt, welche für ihre Entstehungszeit charakteristisch sind (BGE 120 Ia 270 E. 4a S. 275: Urteil 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 5.1; je mit Hinweisen). So können zum Beispiel Gewerbe- und Fabrikbauten oder technische Anlagen aus dem ausgehenden 19. und aus dem 20. Jahrhundert typische Zeugen dieser Zeit sein (BGE 118 Ia 384 E. 5a S. 389; 135 I 176 E. 6.2 S. 182; je mit Hinweisen; vgl. auch Urteile 1C_368/2019 vom 9. Juni 2020 E. 11.3; 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 5.1). Zudem können auch Bauten schützenswert sein, die aufgrund von architektonischen oder handwerklichen Qualitäten für einen - auch jüngeren - Baustil typisch sind und damit Zeugen kultureller Entwicklungen bilden (BGE 135 I 176 E. 6.2 S. 182; WALTER ENGELER, Das Baudenkmal im schweizerischen Recht, 2008, S. 23). So kann für die Erhaltung eines städtischen Bürgerhauses sprechen, dass dessen aufwändige und qualitätsvolle Gestaltung für den Übergang vom Historismus zum Jugendstil kennzeichnend ist (vgl. DIMITRIJ DAVYDOV, in: Handbuch Denkmalschutz und Denkmalpflege, Davydov/Spennemann [Hrsg.], München, 4. Aufl. 2017, S. 135 Rz. 29 mit Hinweis). Gemäss der Rechtsprechung des Bundesgerichts darf bei der Beurteilung der kulturellen und künstlerischen Bedeutung eines Bauwerks die Person der Architektin bzw. des Architekten und der Stellenwert des Gebäudes in ihrem Schaffen als Kriterium berücksichtigt werden (BGE 120 Ia 270 E. 5c S. 280).
4.7. Indem die Beschwerdeführer den Baustil und die Formen ihres Wohnhauses der Postmoderne und noch nicht der "Neuen Einfachheit" zuordnen, vermögen sie nicht zu widerlegen, dass es gemäss der Beurteilung der KDK aufgrund seiner architektonischen Gestaltung und Materialisierung die für die 1980er Jahre bzw. die auslaufende Postmoderne charakteristischen Suche nach einer neuen Architektur verkörpert, welche am Beginn der "Neuen Einfachheit" steht. Zudem bestreiten die Beschwerdeführer nicht, dass ihr Wohnhaus in Fachzeitschriften in der Schweiz und auch im Ausland eine umfangreiche Rezeption erhielt und ihm im Werk der Architekten Burkhalter & Sumi, die aufgrund ihrer intensiven Auseinandersetzung mit dem Holzbau bekannt und stilprägend für den Schweizer Wohnbau wurden, eine Schlüsselposition zukommt. Unter diesen Umständen ist das streitbetroffene Wohnhaus in Übereinstimmung mit dem Gutachten der KDK als ein qualitativ hochstehender Zeuge einer architektonischen Entwicklung zu qualifizieren. Daran vermögen seine energetischen Schwachpunkte nichts zu ändern. Sie werden im Gutachten ausdrücklich erwähnt (S. 1), wobei dieses festhält, dass der aufgeführte Schutzumfang einer zusätzlichen Wärmedämmung des Hauses nicht im Wege stehen soll (S. 6). Damit geht aus dem Gutachten hervor, dass die KDK annahm, die energetischen Schwachpunkte des Hauses könnten durch zusätzliche Wärmedämmungen bzw. Isolationen behoben werden. Demnach erweist sich das Gutachten der KDK insoweit nicht als lückenhaft. Unabhängig davon betrifft der Renovationsbedarf eines Gebäudes den Grad der Schutzwürdigkeit bzw. die Denkmaleigenschaft an sich nicht, weil sonst die baugeschichtliche Bedeutung eines Gebäudes mit fortschreitendem Alter regelmässig dahinfallen würde (Urteil 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 3.2; vgl. auch Leitsätze zur Denkmalpflege in der Schweiz, Eidgenössische Kommission für Denkmalpflege [Hrsg.], 2007, S. 14). Im Übrigen geht der von den Beschwerdeführern eingeholte Bericht der G._ AG (S. 2 Ziff. 2.1 Abs. 4) davon aus, die Substanz ihres Hauses sei allgemein in einem guten Zustand, was dadurch bestätigt wird, dass das Inventarblatt der Denkmalschutzobjekte von überkommunaler Bedeutung vom 9. August 2018 (S. 1) von einem ausserordentlich gut erhaltenen Wohnhaus mit Atelier ausgeht. Demnach kann nicht gesagt werden, die Bausubstanz des streitbetroffenen Wohnhauses befinde sich in einem derart schlechten Zustand, dass es für die Zeit seiner Errichtung kein Zeugnis mehr ablegen könnte. Die Vorinstanz ging somit zutreffend davon aus, die Baudirektion habe ihren Ermessensspielraum bei der Qualifikation des streitbetroffenen Wohnhauses als wichtigen Zeugen einer architektonischen Epoche im Sinne § 203 Abs. 1 lit. c PBG nicht überschritten.
5.
5.1. Das Baurekursgericht führte in Erwägung 5.2.3 seines Entscheids vom 18. Juni 2019 namentlich aus, das streitbetroffene Wohnhaus sei Vorbild für Folgebauten in ähnlicher Typologie und Bauweise gewesen und stehe daher heute als Modell für die neue Entwicklung im Holzbau da, die zur damaligen Zeit ihren Anfang genommen habe. Zur Zeit seiner Erstellung sei das Gebäude in der Region einzigartig gewesen und besitze daher einen Seltenheitswert. Andere Gebäude ähnlicher Art und gleicher Bauweise fänden sich beispielsweise in Haldenstein, Liestal und in Seon. Die meisten vergleichbaren Gebäude stammten indes hauptsächlich aus den 1990er Jahren, womit die Pionierstellung des zu beurteilenden Objekts und seine überkommunale Bedeutung deutlich werde (S. 18).
5.2. Unter Hinweis auf diese Erwägungen des Baurekursgerichts ging die Vorinstanz davon aus, dem streitbetroffenen Wohnhaus komme namentlich aufgrund seiner einmaligen Pionierstellung bezüglich der nachfolgenden Architekturentwicklung in der Schweiz über das Gemeindegebiet hinausgehende Bedeutung zu, weshalb gemäss § 211 Abs. 1 PBG die Baudirektion für entsprechende Schutzmassnahmen zuständig sei.
5.3. Die Beschwerdeführer rügen, die Vorinstanz habe § 211 Abs. 1 PBG unhaltbar angewendet und daher die Zuständigkeit der Baudirektion zu Unrecht bejaht.
5.4. Auf diese Rüge ist nicht einzutreten, zumal sich ihre Begründung in appellatorischer Kritik an der Anwendung von § 211 Abs. 1 PBG erschöpft. Im Übrigen ist die Angabe der Beschwerdeführer, ihr Wohnhaus sei höchstens insoweit "einmalig", als es für sein junges Alter eine erstaunlich schlechte Energiebilanz aufweise, unzutreffend, zumal die Beschwerdeführer die architektonische Pionierstellung ihres Hauses zu Recht nicht in Frage stellen. Zudem ist beim streitbetroffenen Wohnhaus ein relativ hoher Energieverbrauch deshalb nicht erstaunlich, weil es nur einstöckig ist und damit im Verhältnis zur bewohnbaren Fläche eine grosse Gebäudehüllenfläche aufweist. Sodann lässt die Angabe der Architektin Burkhalter, ihr Architekturbüro würde schon lange nicht mehr so bauen, nicht darauf schliessen, dass das Gebäude die damaligen energetischen Vorgaben nicht einhalten konnte, zumal diese seither erheblich verschärft wurden.
6.
6.1. Weiter ging die Vorinstanz davon aus, dem streitbetroffenen Haus komme aufgrund seiner Einzigartigkeit und seiner überkommunalen Bedeutung ein sehr hoher Zeugenwert zu, weshalb das öffentliche Interesse an seiner Unterschutzstellung sehr gross sei. Da das Haus aufgrund seines Eigenwertes unter Schutz gestellt werde, sei die Erhaltung der wesentlichen schützenswerten Elemente des Objektes in ihrer Substanz erforderlich. Der von der Baudirektion festgelegte Schutzumfang bezüglich des Äusseren und Inneren des Gebäudes und der Umgebung erscheine angesichts des hohen Schutzgrads grundsätzlich als angemessen. Die Schrankwand sei ein wesentliches Element der inneren Struktur, da sie durchgehend zwischen den beiden Hausteilen verlaufe und konstruktiv als Auflage des Daches wirke. Ihr Einbezug in den Schutzumfang sei deshalb nicht zu bemängeln. Im Gutachten der KDK werde festgehalten, dass man den Hauseingang über eine mehrläufige, in Stahl konstruierte Aussentreppe vor der Südostecke erreiche. Der letzte Treppenlauf bestehe aus frei vorkragenden metallenen Stufen. Hierzu habe die Baudirektion (in ihrer Vernehmlassung vom 12. September 2019) ausgeführt, es handle sich um die Realisierung verschiedener Treppentypen; Gebäude, Stützmauer und Erschliessung gehörten gestalterisch und funktional zusammen.
Die Vorinstanz führte dazu aus, zwar hätte insbesondere die in Stahl konstruierte Aussentreppe vor der Südostecke nicht zwingend in den Schutzumfang einbezogen werden müssen, jedoch seien keine triftigen Gründe ersichtlich, um bezüglich einer einzelnen Treppe von der auf das Gutachten der KDK abgestützten Einschätzung der Baudirektion abzuweichen; die Treppe hänge gestalterisch und funktional mit Gebäude und Stützmauer zusammen. Das Cheminée, die gläsernen Zwischenwände des Atriumraums, die dreiecksförmigen Leuchten an der Schrankwand sowie die Ausbildung und Anordnung der Fenster und Oberlichter seien gemäss dem Gutachten der KDK Teile des sehr präzisen und akkurat projektierten Innenausbaus, wobei insbesondere der Ausbildung der Fenster und Oberlichter, die einen gezielten Lichteinfall und gerichtete Ausblicke erlaubten, eine grosse Bedeutung zukomme. Auch wenn insoweit - wie bei den Treppen - über den Einbezug einzelner Elemente in den Schutzumfang durchaus diskutiert werden könnte, erscheine die Einschätzung der Baudirektion bzw. des Baurekursgerichts nicht als rechtsverletzend, weil die einzelnen Elemente auch hier in nachvollziehbarer Weise als Teil eines zu schützenden Gesamtbildes beschrieben würden. Die Baudirektion habe auch insoweit ihren Beurteilungsspielraum nicht überschritten.
6.2. Die Beschwerdeführer rügen, diese Erwägungen zum Schutzumfang seien unhaltbar. Entgegen der Meinung der Vorinstanz sei das öffentliche Interesse an einer Unterschutzstellung des streitbetroffenen Gebäudes sehr gering, weil es - wie dargelegt - für die Architektur der 1980er Jahre nicht typisch sei. Der Erhalt der Treppen sei unverhältnismässig, weil diese auch nach der Auffassung der Vorinstanz nicht zwingend in den Schutzumfang hätten einbezogen werden müssen und daher zur Verwirklichung des geringen öffentlichen Interesses am Erhalt des Wohnhauses nicht erforderlich sei. Zudem habe sich die Baudirektion - entgegen der aktenwidrigen Angabe der Vorinstanz - beim Einbezug der Aussentreppen in den Schutzumfang nicht auf das Gutachten der KDK abgestützt, weil dieses die Treppe nicht einbeziehe. Ein Einbezug sei auch nicht gerechtfertigt, weil die Treppenanlage mit ihren unterschiedlich gebauten Konstruktionsteilen keine durchdachte architektonische Planung aufweise. Im Übrigen dürfe die Beurteilung der Verhältnismässigkeit als Rechtsfrage nicht an den Gutachter delegiert werden. Dies gelte auch bezüglich der weiteren Elemente, bei welchen nach Auffassung der Vorinstanz durchaus diskutiert werden könnte, ob sie Teil des Schutzumfanges sein sollten. Ihre Annahme, diese Elemente seien Teil eines zu schützenden Gesamtbildes, beruhe nicht auf einer von ihr selber vorgenommenen und verlangten vertieften Prüfung unterschiedlicher Schutzanordnungen. Sie habe nicht im Einzelnen geprüft, ob das Gesamtbild an Aussagekraft verliere und das Schutzziel nicht erreicht werden könnte, wenn die genannten Elemente nicht in den Schutzumfang eingezogen würden.
6.3. Einschränkungen von Grundrechten müssen durch ein öffentliches Interesse gerechtfertigt und verhältnismässig sein (Art. 36 Abs. 2 und 3 BV). Der Schutz von Baudenkmälern liegt allgemein im öffentlichen Interesse. Wie gewichtig dieses Interesse ist und in welchem Ausmass es einen denkmalpflegerischen Schutz eines Objekts verlangt, ist bei der Prüfung der Verhältnismässigkeit im engeren Sinne im Einzelfall zu prüfen (BGE 120 Ia 270 E. 4a S. 275; vgl. auch BGE 140 I 381 E. 4.5 S 389; 136 I 87 E. 3.2 S. 92; je mit Hinweisen). Nach den heute praktizierten Grundsätzen der Denkmalpflege wird ein Bauwerk grundsätzlich als Ganzes betrachtet, zu dem auch weniger bedeutungsvolle Räume gehören können. Dabei ist der Schutz einzelner Bauteile mit Rücksicht auf das Zusammenwirken von Innerem und Äusserem zu beurteilen (BGE 120 Ia 270 E. 4b S. 275: Urteile 1C_300/2011 vom 3. Februar 2012 E. 5.1.2; 1P.79/2005 vom 13. September 2005 E. 4.3). Bei der Beurteilung der Schutzwürdigkeit einzelner Teile ist deren Bedeutung für das Verständnis und die Kohärenz des Ganzen einzubeziehen (BGE 120 Ia 270 E. 4c S. Page 276). So kann berücksichtigt werden, dass eine Wohneinheit ohne bestimmte Bauelemente der Innenausstattung in ihrer Wirkung als Gesamtanlage nicht vollständig zur Geltung käme (vgl. Urteil 1C_368/2019 vom 9. Juni 2020 E. 11.4). Zudem hat der Schutz eines Baudenkmals auch den umliegenden Aussenraum bzw. die Umgebung einzubeziehen, soweit diese für die Wirkung der Baute wesentlich ist (vgl. § 203 Abs. 1 lit. c BPG; BGE 109 Ia 185 E. 3b; LORENZ MEYER, Denkmalpflege und Raumplanung, Baurecht 1989/1, S. 7 f.).
6.4. Gemäss den vorstehenden Erwägungen durfte die Vorinstanz das streitbetroffene Wohnhaus gestützt auf das Gutachten der KDK und der damit übereinstimmenden Einschätzung der Baudirektion und der kantonalen Rechtsmittelinstanzen als wichtigen Zeugen einer architektonischen Entwicklung in der Schweiz qualifizieren, dem als Frühwerk der bekannten Architekten Burkhalter und Sumi eine zusätzliche Bedeutung zukommt. Demnach ist das öffentliche Interesse an seiner Erhaltung gewichtig. Zwar wurde der Einbezug der Treppenanlagen in den Schutzumfang gemäss den Ausführungen der Baudirektion in ihrer Unterschutzstellungsverfügung (vgl. Sachverhalt lit. B) nicht bereits im Gutachten der KDK, sondern erst durch die kantonale Denkmalpflege vorgeschlagen. Diese führte im vorinstanzlichen Verfahren in ihrer Stellungnahme vom 12. September 2019 aus, dass sowohl die Erschliessung des in den Hang gesetzten Wohnhauses als auch die talseitig vor dem Wohnhaus liegende Stützmauer bauzeitliche Bestandteile des Bauprojekts von Burkhalter und Sumi seien und (daher) Gebäude, Stützmauer und Erschliessung gestalterisch und funktional zusammengehörten; anders als von den Beschwerdeführern beschrieben, liege kein "Sammelsurium verschiedener Treppenformen" vor, sondern die Architekten hätten verschiedene Treppenkonstruktionen realisiert; indem die Geländer aller Treppentypen gleich gestaltet seien, führe die Erschliessung gestalterisch zu einer Einheit zusammen (S. 2). Die Vorinstanz durfte dieser einlässlich begründeten Fachmeinung folgen, zumal es nachvollziehbar ist, die Zugangstreppen als Teil des architektonischen Gesamtkonzepts des Baus an einer steilen Hanglage zu qualifizieren und sie zur Umgebung zu zählen, welche für die Wirkung des Wohnhauses wesentlich ist. Daran ändert nichts, dass nach der Meinung der Vorinstanz darüber diskutiert werden kann, ob einzelne Teile der Treppenanlage allenfalls vom Schutzumfang hätten ausgenommen werden können. Bezüglich der Bauelemente im Inneren des Wohnhauses, die gemäss dem Gutachten der KDK in den Schutzumfang einzubeziehen sind, nennen die Beschwerdeführer keine sachlichen Gründe dafür, weshalb sie zur Erhaltung der Wirkung des Innenbereichs des Hauses entgegen der Meinung der Gutachter nicht erforderlich sein sollen. Zudem legen sie nicht dar, inwiefern der Erhalt dieser Elemente die künftige Nutzung ihres Hauses wesentlich erschweren sollte, was auch nicht ersichtlich ist. Demnach verstiess die Vorinstanz nicht gegen das Verhältnismässigkeitsprinzip, wenn sie den Einbezug dieser Elemente in den Schutzumfang als erforderlich und zumutbar qualifizierte.
7.
7.1. Die Vorinstanz führte in tatsächlicher Hinsicht aus, das streitbetroffene Haus sei nach wie vor bewohnt und könne auch in Zukunft genutzt werden, wobei jedoch energetische Sanierungen angezeigt seien. Gemäss der von der Baudirektion in Auftrag gegebenen bauphysikalischen Beurteilung der F._ AG seien Sanierungsmassnahmen innerhalb des Gebäudes vorzunehmen. Diese Beurteilung sei nachvollziehbar, zumal das Baurekursgericht als Fachgericht am Augenschein zu einem ähnlichen Schluss gekommen sei. Demnach liessen sich die wichtigsten energetischen Mängel unter weitgehender Erhaltung der bestehenden Substanz beheben.
7.2. Die Beschwerdeführer bringen vor, richtig sei, dass gemäss dem Bericht der D._ AG vom 4. Dezember 2017 die Luftdurchlässigkeitsrate zur Erreichung des Zielwerts (von 1,2 m3 /m2 h für Umbauten, Erneuerungen gemäss der SIA Norm 180, Ausgabe 2014) um den Faktor 4 reduziert werden müsste, was nur durch eine rigorose Erneuerung der gesamten Gebäudehülle möglich wäre.
7.3. Zu beachten ist indessen, dass die F._ AG in ihrem Bericht vom 1. Juni 2018 (S. 4 Ziff. 3) ausführte, der Zielwert von 1,2 m3 /m2 h sei für die Sanierung eines Holzhauses ein strenger Wert, zumal der Grenzwert für die Luftdichtigkeit der Hüllfläche bei Umbauten und Erneuerung von Häusern mit natürlicher Lüftung 3,6 m3 /m2 h betrage. Dies bestätigte die Baudirektion in ihrer Stellungnahme vom 12. September 2019 (Rz. 10 S. 3) und wird von den Beschwerdeführern nicht in Frage gestellt. Zudem ging die F._ AG davon aus, die Gesamtheit der von ihr vorgeschlagenen Sanierungsmassnahmen führten zum Wegfall der störenden Zuglufterscheinungen und mit der Sicherstellung der Luftdichtheit der Gebäudehülle könne ein Dichtigkeitswert nahe des Zielwerts von 1,2 (m3 /m2 h) erreicht werden (S. 5 Ziff. 5). Inwiefern diese Angaben offensichtlich unzutreffend sein sollen, legen die Beschwerdeführer nicht dar. Demnach verfiel die Vorinstanz nicht in Willkür, wenn sie in tatsächlicher Hinsicht annahm, mit den von der F._ AG vorgeschlagenen Sanierungsmassnahmen könnten die wichtigsten energetischen Mängel behoben werden. Dass dazu keine Erneuerung der gesamten Gebäudehülle erforderlich ist, wird dadurch bestätigt, dass die Sanierungsstudie der G._ AG ebenfalls keine Gesamterneuerung der Gebäudehülle vorsieht.
7.4. Weiter führte die Vorinstanz aus, die Behauptung der Beschwerdeführer, der Energieverbrauch und die Zuglufterscheinungen hätten sich von Anfang an so präsentiert wie heute, falle nicht entscheidend ins Gewicht, da die Beschwerdeführer die Liegenschaft erst im Jahr 2000 erworben hätten und davon auszugehen sei, dass in den 13 Jahren nach deren Erbauung bereits ein Alterungsprozess bei den Dichtungsbändern stattgefunden habe, wie dies die Baudirektion (in ihrer Stellungnahme vom 12. September 2019) nachvollziehbar darlege.
7.5. Die Beschwerdeführer geben diese vorinstanzliche Feststellung als offensichtlich falsch aus, da sie im kantonalen Verfahren substanziiert aufgezeigt hätten, dass sich der Energieverbrauch und die Luftzugerscheinungen seit der Erstellung des Gebäudes im Jahr 1987 so präsentiert hätten wie heute.
7.6. Diese Sachverhaltsrüge ist - soweit sie den Begründungsanforderungen genügt - unbegründet, zumal die D._ AG in ihrem Bericht über die Thermografie vom 4. Dezember 2017 ausführte, die Luftdurchlässigkeit könne sich im Verlauf der Zeit ändern (S. 95); mutmasslich hätten sich zudem (d.h. abgesehen von den systembedingten Luftundichtigkeiten) bei den Material- und Bauteilübergängen auch die Verklebungen und Anschlüsse an der Luftdichtheitsschicht abgelöst (S. 97). Die Beschwerdeführer vermögen diese Vermutung, von der auch die Baudirektion und das Baurekursgericht ausgingen, nicht damit zu widerlegen, dass sie im kantonalen Verfahren geltend machten, sie hätten den Heizölverbrauch des Hauses ab der ersten Heizperiode (Winter 1987/88) ermittelt und dies auch von Anfang an so kommuniziert (vgl. Replik vom 27. September 2019 unter Verweis auf den vom Beschwerdeführer verfassten "Erfahrungsbericht & Stellungnahme zum Gutachten der KDK Nr. 11-2017" vom 25. August 2017).
8.
8.1. Sodann ging die Vorinstanz davon aus, die Beschwerdeführer könnten den restlichen Teil ihres Grundstücks für eine neue Überbauung nutzen, da namentlich der Architekt H._ verschiedene Projektvarianten ausgearbeitet habe und sich nicht erschliesse, weshalb diese alle undurchführbar sein sollten. Selbst wenn eine davon den Gebäudeabstand nicht einhalte, liesse sich dies korrigieren bzw. eine andere Variante wählen. Aus den Angaben der Beschwerdeführer gehe jedenfalls nicht klar hervor, dass keine Projektvariante gefunden werden könnte, die für die Beschwerdeführenden wirtschaftlich sei.
8.2. Die Beschwerdeführer bringen vor, bei den Akten liegende Nachweise stellten in Frage, dass sie auf ihrem Grundstück eine für sie wirtschaftliche zusätzliche Baute errichten könnten. Demnach hätte die Baudirektion diese Möglichkeit nachweisen müssen, wozu nicht genüge, den Fussabdruck eines Baukörpers in den Katasterplan einzuzeichnen. Vielmehr müsse insbesondere der steilen Hanglage und auch den übrigen Umständen Rechnung getragen werden. Die Vorinstanzen hätten daher von den Beschwerdeführern nicht den negativen Beweis verlangen dürfen, dass kein wirtschaftliches Projekt möglich sei.
8.3. Die bezüglich Überbaubarkeit des restlichen Teils des Grundstücks ausgearbeiteten Projektvarianten berücksichtigten die Hanglage, weshalb die Vorinstanz willkürfrei davon ausgehen durfte, auf dem noch unüberbauten Teil des Grundstücks sei die Erstellung eines zusätzlichen Hauses möglich, was die Beschwerdeführer nicht ausschliessen. Sie wenden jedoch ein, es könne kein für sie wirtschaftliches Projekt gefunden werden. Jedoch kann nach der allgemeinen Lebenserfahrung von der Tatsachenvermutung ausgegangen werden, dass an guter Wohnlage in Langnau am Albis bzw. im Raum Zürich auch an einer steilen Hanglage ein wirtschaftlich rentables Haus errichtet werden kann, weshalb die Vorinstanz von den Beschwerdeführern den Gegenbeweis verlangen durfte.
9.
9.1. Denkmalschutzmassnahmen müssen nach dem Grundsatz der Verhältnismässigkeit für das Erreichen des im öffentlichen Interesse liegenden Ziels geeignet, erforderlich und dem Betroffenen zumutbar sein. Ob eine aus Gründen des Denkmalschutzes erfolgende Nutzungsbeschränkung das dem Eigentümer zumutbare Mass überschreitet, ist einzelfallweise aufgrund der gesamten Umstände zu beurteilen. Dabei sind Rentabilitätsüberlegungen umso geringer zu gewichten, je schutzwürdiger eine Baute ist (BGE 126 I 219 E. 2c S. 222). Demnach können sehr erhebliche finanzielle Interessen der Verfolgung eines weniger gewichtigen öffentlichen Interesses im Wege stehen. Dagegen müssen auch sehr grosse finanzielle Interessen der Grundeigentümer gewichtigen öffentlichen Interessen des Denkmalschutzes weichen, weil sonst das Gemeinwesen kaum noch Bauten unter Schutz stellen könnte (Urteile 1P.509/1995 vom 30. September 1996 E. 4b; 1P.584/1994 vom 23. Juni 1995 E. 6b, publ. in: ZBl 1996 S. 366 ff.). Gemäss dieser Rechtsprechung kommt rein finanziellen Interessen eines Eigentümers an der möglichst gewinnbringenden Nutzung seiner Liegenschaft im Verhältnis zu gewichtigen öffentlichen Interessen an raumplanerischen oder denkmalschützerischen Massnahmen grundsätzlich kein entscheidendes Gewicht zu (Urteil 1P.509/1995 vom 30. September 1996 E. 4b; vgl. auch BGE 120 Ia 270 E. 6c S. 285; 126 I 219 E. 2c S. 221 f.; Urteil 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 10.4, zur Publ. bestimmt; je mit Hinweisen). So nahm das Bundesgericht an, bei einem erheblichen Schutzinteresse bezüglich eines ehemaligen Badehotels könnten Mehrkosten einer Sanierung gegenüber einem Neubau von Fr. 200.--/m3 nicht als unverhältnismässig gelten (Urteil 1P.509/1995 vom 30. September 1996 E. 4f). Sodann qualifizierte das Bundesgericht die Unterschutzstellung eines Wohnhauses, die eine moderne Wohnnutzung nicht verunmöglichte und bauliche Eingriffe zur Verbesserung der Isolation erlaubte, nicht als unzumutbar (Urteil 1C_543/2009 vom 15. März 2010 E. 2.6). Die integrale Unterschutzstellung eines helvetischen Doppelwohnhauses wurde als zumutbar qualifiziert, weil damit die weitere Nutzung zu Wohnzwecken nicht verunmöglicht wurde und die erforderliche Sanierung gegenüber einem Ersatzbau keine unzumutbaren Mehrkosten verursachte (Urteil 1C_368/2019 vom 9. Juni 2020 E. 11.4). Sodann erachtete das Bundesgericht die Unterschutzstellung einer Gründersiedlung, die namentlich bezüglich der Verbesserung der Isolation und des Ersatzes von Leitungen einen grossen Sanierungsbedarf aufwies, als zumutbar, obwohl die Eigentümer einwendeten, die Sanierung sei überaus teuer, ohne qualitativ den Standard eines Neubaus zu erreichen. In diesem Fall wurde nicht behauptet, die Sanierung würde mehr kosten als der Abriss der Siedlungen und deren Ersatz durch Neubauten (Urteil 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 10, ins. E. 10.3 und 10.4).
9.2. Unter teilweiser Berufung auf die vorgenannte Rechtsprechung führte die Vorinstanz bezüglich der Zumutbarkeit der Unterschutzstellung des streitbetroffenen Wohnhauses aus, in finanzieller Hinsicht erweise sich der notwendige Sanierungsbedarf zwar als erheblich, aber nicht als aussergewöhnlich. Das finanzielle Interesse der Beschwerdeführer am Abbruch vermöge gegen das gewichtige öffentliche Interesse am Erhalt des Schutzobjekts nicht aufzukommen.
9.3. Die Beschwerdeführer wenden ein, bei Gebäuden aus weit zurückliegenden Epochen möge zutreffen, dass unter Umständen auch sehr grosse finanzielle Interessen der Grundeigentümer öffentlichen Interessen weichen müssten, weil sonst kaum noch Bauten unter Schutz gestellt werden könnten. Bei Gebäuden aus den 1980er Jahren treffe diese jedoch nicht zu, weil solche in grosser Zahl in noch gut erhaltenem Zustand vorhanden seien. Es sei daher unverhältnismässig, ihr Haus aus den 1980er Jahren unter Schutz zu stellen, obwohl es einen riesigen Sanierungsbedarf aufweise, der mit immensen Kosten verbunden sei. So sei die vorinstanzliche Angabe, der Sanierungsbedarf erweise sich zwar als erheblich, aber nicht als aussergewöhnlich, offensichtlich falsch. Richtig sei, dass sich die notwendigen Sanierungskosten gemäss der Sanierungsstudie der G._ AG auf Fr. 790'000.-- bis Fr. 960'000.-- belaufen würden und sie damit rund doppelt so hoch wären wie die ursprünglichen Erstellungskosten von Fr. 485'000.--. Gemäss dem Bericht über die Thermografie der D._ AG vom 4. Dezember 2017 würden die Kosten für die Sanierung diejenigen für die Errichtung eines gleich gebauten Neubaus übersteigen. Zudem erfordere eine Gebäudesanierung gemäss den Mustervorschriften der Kantone im Energiebereich (MuKEn, 2014) zwingend auch eine Radonsanierung. Die Vorinstanz habe das finanzielle Interesse der Beschwerdeführer mithin nicht korrekt ermittelt und zu wenig stark gewichtet, da vorliegend die Erhaltung des Schutzobjekts einen Renovationsaufwand bedinge, der in keinem vernünftigen Verhältnis zum Interesse an der Unterschutzstellung stehe.
9.4. Wie bereits dargelegt, kommt dem streitbetroffenen Wohnhaus Seltenheitswert zu, weil es in der architektonischen Entwicklung eine Pionierstellung einnimmt (vgl. E. 5 hievor). Entsprechend ist das öffentliche Interesse an seiner Erhaltung bzw. Unterschutzstellung gewichtig (vgl. E. 6.4 hievor). Gegenüber einem solchen Interesse müssen gemäss der Rechtsprechung grundsätzlich auch erhebliche finanzielle Interessen der Grundeigentümer weichen. Bezüglich der Sanierungskosten ist zu beachten, dass die Vorinstanz annahm, die energetische Sanierung des bestehenden Hauses könne durch die von der F._ AG aufgezeigten Massnahmen erreicht werden. Zu den entsprechenden Kosten führte die Baudirektion in ihrer Unterschutzstellungsverfügung aus, obwohl das Gebäude während der Ausführung der wärmetechnischen Sanierung nicht bewohnt werden könne, würden die Sanierungskosten die behaupteten Kosten für einen Neubau nicht erreichen, sondern eher im oberen Bereich einer regulären Gebäudeertüchtigung liegen (S. 6). Mangels anderer Angaben ist davon auszugehen, die Vorinstanz schliesse sich dieser Einschätzung an. Weshalb sie unzutreffend sein soll, legen die Beschwerdeführer nicht dar. Ihre Angabe, gemäss dem Thermografiebericht der D._ AG (S. 95) überstiegen die Kosten für die Sanierung die Entstehungskosten für einen gleichen Neubau, ist insoweit nicht aussagekräftig, weil dieser Bericht von der Erneuerung der gesamten Gebäudehülle ausgeht (vgl. E. 7.2. hievor), welche über die von der F._ AG vorgeschlagenen Massnahmen hinausgeht. Die gemäss dem Baugesuch vom 22. April 1985 geschätzten Erstellungskosten von Fr. 458'000.-- können nicht auf einen heutigen Neubau übertragen werden, weil die Baukosten zwischenzeitlich aufgrund der Teuerung und den strengeren energetischen Anforderungen wesentlich angestiegen sind. Zudem müssten zu den Erstellungskosten die Kosten für den Abbruch des bestehenden Hauses hinzugerechnet werden. Inwiefern die Radonsanierung besonders aufwändig sein soll, legen die Beschwerdeführer in ihrer Beschwerdeschrift nicht dar und ist auch nicht ersichtlich, zumal in der Sanierungsstudie der G._ AG ausgeführt wird, die Radonbelastung der zum Aufenthalt von Personen bestimmten Räume werde durch eine Querlüftung in den Schotten und durch luftdichte Abschlüsse im Untergeschoss vermindert (S. 8 Rz. 3.7); die Radonbelastung lasse sich durch die Sanierung soweit reduzieren, dass die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten würden (S. 9). Aus dem Gesagten folgt, dass in Anbetracht des gewichtigen öffentlichen Interesses an der Unterschutzstellung des streitbetroffenen Wohnhauses die erforderliche Energie- und Radonsanierung im Verhältnis zur Erstellung eines gleichartigen Neubaus keine unzumutbaren Mehrkosten verursacht. Demnach liegt insoweit kein Verstoss gegen das Verhältnismässigkeitsprinzip vor, zumal die zeitgemässe Wohnnutzung des bestehenden Hauses weiterhin möglich ist und auf dem restlichen Teil des Grundstücks ein zusätzliches Wohnhaus errichtet werden kann.
9.5. Schliesslich führte die Vorinstanz zusammengefasst aus, dem öffentlichen Interesse an der Verdichtung des Baugebiets könne durch die Überbauung des restlichen Teils des Grundstücks der Beschwerdeführer Rechnung getragen werden. Zudem habe die Gemeinde andere Möglichkeiten, dieses Interesse zu beachten, das nicht von einem einzigen, vergleichsweise kleinen Bauprojekt abhänge.
Die Beschwerdeführer wenden ein, die vorinstanzlichen Erwägungen zum öffentlichen Interesse an der Verdichtung seien wenig fallbezogen. Entscheidend sei, dass eine Neuüberbauung des Grundstücks diesem Interesse entspreche.
Gemäss der zutreffenden Annahme der Vorinstanz wiegt das Anliegen der baulichen Verdichtung bezogen auf das vorliegende Interesse am Denkmalschutz weniger schwer, weil der Erhalt historischer Bausubstanz fast immer den Verzicht auf eine maximale Ausnutzung des Bodens bedingt und zudem Möglichkeiten bestehen, die innere Verdichtung dort zu erreichen, wo sie nicht in einem ausgeprägten Konflikt mit dem Denkmalschutz steht (Urteil 1C_128/2019 vom 25. August 2020 E. 9 und 12, zur Publ. bestimmt, mit Hinweisen).
9.6. Zusammenfassend ergibt sich, dass die Interessenabwägung der Vorinstanz insgesamt nicht zu beanstanden ist und damit die Unterschutzstellung des streitbetroffenen Wohnhauses keinen unverhältnismässigen Eingriff in die Eigentumsgarantie darstellt.
10.
Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf einzutreten ist. Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind die Gerichtskosten den Beschwerdeführern aufzuerlegen.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 4000.-- werden den Beschwerdeführern auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Beschwerdeführern, dem Gemeinderat Langnau am Albis, der Baudirektion des Kantons Zürich und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 5. Mai 2021
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Kneubühler
Der Gerichtsschreiber: Gelzer