Sachverhalt:
A. Das Gebiet Mettmenriet ist gemäss geltender Bau- und Zonenordnung der Stadt Bülach den Wohnzonen W 1.3, W 1.6 und W 2.2 mit der Lärmempfindlichkeitsstufe II zugewiesen. Es umfasst rund 8.5 ha und ist vollständig unüberbaut. Es grenzt im Norden an die Freihaltezone bzw. an die Landwirtschaftszone, im Osten an die kommunale Landwirtschaftszone, im Süden und Westen alternierend an Wohnzonen bzw. Zonen für öffentliche Bauten. Das Gebiet befindet sich im Einflussbereich des Flughafens Zürich-Kloten.
Mit Beschluss vom 23. Januar 2008 verweigerte der Ausschuss Bau und Planung des Stadtrates Bülach A._ die baurechtliche Bewilligung für eine Areal- sowie eine Wohnüberbauung auf den Grundstücken Kat.-Nrn. 1673-1676, 1680, 1683-1686, 4484, 4485, 7425, 7660 und 7765 auf dem Gebiet Mettmenriet in Bülach, weil im gesamten, nahezu unerschlossenen Baugebiet die Planungswerte für Fluglärm überschritten seien.
B. Den hiergegen von A._ und weiteren Personen gemeinsam erhobenen Rekurs wies die Baurekurskommission IV des Kantons Zürich mit Entscheid vom 13. November 2008 ab.
C. Dagegen führten die unterlegenen Rekurrenten gemeinsam Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. Dieses wies die Beschwerde am 5. August 2009 ab.
D. Gegen den verwaltungsgerichtlichen Entscheid erhoben A._ und die weiteren, im Rubrum genannten Personen am 14. Oktober 2009 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ans Bundesgericht. Sie beantragen, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben; eventuell sei die Sache zu neuem Entscheid (auch zur Durchführung einer öffentlichen mündlichen Verhandlung) an die Vorinstanz zurückzuweisen. Subeventuell sei die Sache zu neuem Entscheid an den Ausschuss Bau- und Infrastruktur des Stadtrates Bülach zurückzuweisen. In verfahrensrechtlicher Hinsicht beantragen sie die Durchführung eines Augenscheins und einer mündlichen Verhandlung.
E. Der Ausschuss Bau und Infrastruktur des Stadtrates Bülach beantragt, die Beschwerde sei abzuweisen, soweit darauf einzutreten sei. Eventuell sei die Sache an die Vorinstanz zurückzuweisen zur Neubeurteilung der Frage nach der tatsächlichen Überbaubarkeit des Areals, soweit dieses im Teilbereich zwischen Mettmenrietstrasse, Grundstrasse und Flurweg Kat.-Nr. 7660 in einer Tiefe von 60 m (zwei Bautiefen) ab Mettmenrietstrasse als groberschlossen aus Sicht der Beschwerdeführer anzusehen ist.
Auch das Verwaltungsgericht schliesst auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei.
Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) kommt in seiner Vernehmlassung zum Ergebnis, dass der angefochtene Entscheid mit der Umweltschutzgesetzgebung des Bundes konform sei.
F. In ihrer Replik vom 20. April 2010 halten die Beschwerdeführer an ihren Anträgen fest und reichen neue Unterlagen ein, darunter eine "Fachliche Beurteilung der Vernehmlassung BAFU" vom 31. März 2010 des Ingenieurbüros Y._ AG.
Die Stadt Bülach nahm am 19. Mai 2010 dazu Stellung und reichte ihrerseits weitere Beilagen ein. Hierzu reichten die Beschwerdeführer am 8. Juni 2010 Bemerkungen ein.
Erwägungen:
1. Angefochten ist ein kantonal letztinstanzlicher Endentscheid, der die Abweisung einer baurechtlichen Bewilligung bestätigt. Dagegen steht die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten grundsätzlich offen (Art. 82 ff. BGG). Die Beschwerdeführer sind als Eigentümer der Liegenschaften, für welche die Baubewilligung verweigert wurde, zur Beschwerde legitimiert (Art. 89 Abs. 1 BGG). Da auch die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen vorliegen, ist auf die Beschwerde einzutreten.
2. Die Beschwerdeführer rügen zunächst die Verletzung von Art. 6 Ziff. 1 EMRK und Art. 30 Abs. 3 BV, weil das Verwaltungsgericht ihren Antrag auf Durchführung einer mündlichen Verhandlung abgewiesen hat.
2.1 Das Verwaltungsgericht ging davon aus, dass die angefochtene Bauverweigerung bzw. das Erschliessungsverbot für das Gebiet Mettmenried direkte Auswirkungen auf die Ausübung der Eigentumsrechte der Beschwerdeführer habe und deshalb ein Entscheid über zivilrechtliche Ansprüche i.S.v. Art. 6 Ziff. 1 EMRK vorliege.
Nach der Praxis des Verwaltungsgerichts sei jedoch dem Begehren um eine öffentliche Verhandlung nicht zu entsprechen, wenn vor der Baurekurskommission - einer gerichtlichen Instanz - kein solcher Antrag gestellt worden sei. Vorliegend hätten die anwaltlich vertretenen Beschwerdeführer vor der Baurekurskommission keine öffentliche Verhandlung verlangt und damit auf ihr Recht verzichtet. Überdies könne ein Gericht auf eine öffentliche Verhandlung verzichten, wenn die Streitigkeit - wie vorliegend - keine Tatsachen- oder Rechtsfragen aufwerfe, die nicht aufgrund der Aktenlage und der schriftlichen Eingaben der Parteien in angemessener Weise entschieden werden können, mithin das Gericht ohne eigene Sachverhaltsabklärungen entscheiden könne.
2.2 Die Beschwerdeführer machen geltend, sie seien aufgrund der Praxis der Baurekurskommission, in Bausachen grundsätzlich einen Augenschein durchzuführen, davon ausgegangen, dass es jedenfalls im Rahmen des Augenscheins zu einer (parteiöffentlichen) mündlichen Verhandlung kommen werde. Die Baurekurskommission habe - völlig überraschend - auf einen Augenschein verzichtet und auch den Antrag auf Durchführung eines zweiten Schriftenwechsels abgewiesen, sodass die Beschwerdeführer keine Gelegenheit mehr hatten, einen Antrag auf mündliche Verhandlung zu stellen.
Die Beschwerdeführer verweisen darauf, dass sie erst vor Verwaltungsgericht Gelegenheit erhielten, sich zum Fluglärmbelastungskataster zu äussern, und in ihrer Eingabe vom 12. Mai 2009 verschiedene Beweisanträge dazu gestellt hatten. Schon im Zusammenhang mit der Abnahme dieser Beweismittel wäre eine öffentliche Verhandlung von wesentlicher Bedeutung gewesen.
Schliesslich sind die Beschwerdeführer der Auffassung, dass Art. 30 Abs. 3 BV in genereller Weise im gerichtlichen Verfahren einen Anspruch auf öffentliche mündliche Verhandlung gewähre. Dabei gehe es auch darum, den direkten Kontakt mit dem Richter zu ermöglichen (BGE 134 I 331 E. 2.3.3 S. 335). Diese Kontaktaufnahme führe gerade in Bau-, Planungs- und Umweltfragen häufig - unter dem Gesichtspunkt der Interessenabwägung und der Verhältnismässigkeit von Eingriffen in die Eigentumsgarantie - zu ausgewogeneren Entscheiden. Die diesbezügliche restriktive Rechtsprechung des Bundesgerichts (BGE 128 I 288 E. 2.3-2.6 S. 291 ff.) müsse überprüft werden (GIOVANNI BIAGGINI, Bemerkungen zum Entscheid 1C_421/2007 vom 21. November 2007, ZBl 110/2009 S. 502).
Aufgrund der formellen Natur des Anspruchs auf eine öffentliche Verhandlung müsse der angefochtene Entscheid aufgehoben und die Sache an die Vorinstanz zurückgewiesen werden. Falls dies nicht geschehe, beantragen sie die Durchführung einer öffentlichen mündlichen Verhandlung vor Bundesgericht.
3. Die Öffentlichkeit der Gerichtsverhandlung stellt ein fundamentales Prinzip dar, das nicht nur für den Einzelnen wichtig ist, sondern ebenso sehr als Voraussetzung für das Vertrauen in das Funktionieren der Justiz erscheint (BGE 119 Ia 99 E. 4a S. 104; 119 Ib 311 E. 6b S. 328 f.; Urteil des Europäischen Gerichtshofs für Menschenrechte [EGMR] i.S. Håkansson und Sturesson c. Schweden vom 21. Februar 1990, Série A, Vol. 171-A, § 66 mit Hinweisen). Art. 6 Ziff. 1 EMRK verleiht dem Einzelnen einen Anspruch, seine Argumente mündlich in einer öffentlichen Sitzung dem Gericht vorzutragen. Zwar erwähnt Art. 6 Ziff. 1 EMRK die Mündlichkeit nicht ausdrücklich. Diese ist jedoch unentbehrliche Voraussetzung für die Teilnahme der Allgemeinheit an einem Verfahren (BGE 121 I 30 E. 5d S. 35 mit Hinweisen).
3.1 Nach der Rechtsprechung des Europäischen Gerichtshofs und des Bundesgerichts ist ein Verzicht auf die Öffentlichkeit der Verhandlung möglich (vgl. BGE 121 I 30 E. 5f S. 37 mit Hinweisen). Ein solcher Verzicht kann ausdrücklich oder stillschweigend erfolgen, muss aber unzweideutig sein (Urteil des EGMR i.S. Schuler-Zgraggen c. Schweiz vom 24. Juni 1993, Série A, Vol. 263, § 58; Urteil Håkansson und Sturesson c. Schweden, § 66). Nach der bundesgerichtlichen Praxis wird ein derartiger Verzicht regelmässig angenommen, wenn das Verfahren üblicherweise schriftlich durchgeführt wird, und der Rechtssuchende dennoch keinen Antrag auf Durchführung einer öffentlichen Verhandlung stellt (BGE 134 I 229 E. 4.3 S. 236 f., 331 E. 2.3 S. 333; 127 I 44 E. 2e/aa S. 48). Ein während des ordentlichen Schriftenwechsels (z.B. in Replik oder Duplik) gestellter Antrag ist grundsätzlich rechtzeitig (BGE 134 I 331 E. 2.3 und 2.4 S. 333 ff.).
3.2 Liegt kein Verzicht vor, so müssen nach der Rechtsprechung des EGMR aussergewöhnliche Umstände vorliegen, um das Unterbleiben einer mündlichen Verhandlung in der ersten gerichtlichen Instanz zu rechtfertigen. Dies wird insbesondere bei Entscheidungen über sozialversicherungsrechtliche Ansprüche bejaht, die ausschliesslich rechtliche oder in hohem Mass technische Fragen stellen, unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Verfahrensökonomie und -effizienz, wenn der Fall auf der Grundlage der Akten und der schriftlichen Stellungnahme der Parteien angemessen entschieden werden kann (Urteil Schuler-Zgraggen c. Schweiz § 58; Döry c. Schweden vom 12. November 2002 §§ 37 ff.; Urteil Miller c. Schweden § 29 und §§ 31 ff.).
Ausserhalb dieser Fallgruppe ist der EGMR zurückhaltend bei der Annahme einer solchen Ausnahmekonstellation (vgl. EGMR vom 5. Juli 2005 i.S. Exel c. Tschechien § 55 betr. Konkursverfahren; Schelling c. Österreich vom 10. November 2005 §§ 30 ff.; Brugger c. Österreich vom 26. Januar 2006 §§ 22 ff. und Bösch c. Österreich vom 3. Mai 2007 § 28 ff., alle betr. Baubewilligung). Immerhin wurde im Urteil Luginbühl c. Schweiz vom 17. Januar 2006 das Absehen von einer mündlichen Verhandlung zur Bewertung der unterschiedlichen wissenschaftlichen Standpunkte betreffend die Gesundheitsschädlichkeit von Mobilfunkstrahlungen als konventionskonform erachtet.
3.3 Hat in erster Instanz eine öffentliche mündliche Verhandlung stattgefunden, so kann in der Rechtsmittelinstanz eher von einer solchen abgesehen werden (CHRISTOPH GRABENWARTER, Europäische Menschenrechtskonvention, 4. Aufl., § 24 Rz. 92). Der EGMR legt diesen - weniger strengen - Massstab auch dann an, wenn in erster Instanz auf eine öffentliche Verhandlung verzichtet wurde, weil es im Interesse einer geordneten Rechtsprechung zweckmässig erscheint, die Anhörung vor der ersten Gerichtsinstanz durchzuführen (Urteil Miller c. Schweden, § 30).
Unter dieser Voraussetzung kann eine Rechtsmittelinstanz, die auf eine reine Rechtskontrolle beschränkt ist, grundsätzlich im schriftlichen Verfahren entscheiden bzw. unter Ausschluss der Öffentlichkeit verhandeln (Urteil Ekbatani c. Schweden vom 26. Mai 1988, Série A, Vol. 134, § 31; BGE 121 I 30 E. 5e S. 36; je mit Hinweisen).
Auch eine Berufungsinstanz mit voller Rechts- und Sachverhaltskontrolle darf auf eine öffentliche Verhandlung verzichten, wenn dies durch besondere Merkmale der betreffenden Verfahren gerechtfertigt ist. Geboten ist stets eine Gesamtbetrachtung des Verfahrens (GRABENWARTER, a.a.O., Rz. 93). Dabei kommt es insbesondere auf die Natur der konkret streitigen, von der Rechtsmittelinstanz zu beurteilenden Fragen an (Urteil Helmers c. Schweden vom 29. Oktober 1991, Série A, Vol. 212-A, § 36; Urteil Andersson c. Schweden vom 29. Oktober 1991, Série A, Vol. 212-B, §§ 27-29; Urteil Fejde c. Schweden vom 29. Oktober 1991, Série A, Vol. 212-C, §§ 31-33).
3.4 Die bundesgerichtliche Rechtsprechung orientiert sich an dieser Rechtsprechung des EGMR. So hiess das Bundesgericht in BGE 121 I 30 (E. 5h und j S. 39 f.) die Beschwerde gegen einen Entscheid des Zürcher Verwaltungsgerichts betreffend die Unterschutzstellung des ehemaligen Hotels Bellerive au Lac wegen Verletzung des Öffentlichkeitsprinzips gut, obwohl die Beschwerdeführer nicht schon im Rekursverfahren, sondern erst vor Verwaltungsgericht, die Durchführung einer öffentlichen Verhandlung beantragt hatten. Es betonte, dass das Verwaltungsgericht nicht auf eine Rechtskontrolle beschränkt sei, sondern auch die Feststellung des Sachverhalts überprüfe, und von dieser Befugnis auch Gebrauch gemacht habe. Angesichts der weitreichenden und umstrittenen Beweismassnahmen des Verwaltungsgerichts hätten die Beschwerdeführerinnen ein berechtigtes Interesse an der Durchführung einer öffentlichen Verhandlung gehabt.
4. Zu prüfen ist, wie es sich im vorliegenden Fall verhält.
4.1 Vor Baurekurskommission war eine Baubewilligung streitig. Dabei stellten sich rechtliche und tatsächliche Fragen, die nur teilweise einen technischen Charakter aufwiesen. Die Baurekurskommissionen hätte deshalb eine öffentliche mündliche Verhandlung durchführen müssen, wenn dies von den Beschwerdeführern beantragt worden wäre. Davon ging grundsätzlich auch das Verwaltungsgericht aus.
4.2 In ihrer Beschwerde an das Verwaltungsgericht hatten die Beschwerdeführer der Baurekurskommission Rechtsverweigerung vorgeworfen, weil diese sich mit wesentlichen Vorbringen der Rekursschrift nicht auseinandergesetzt habe: Es fehlten Ausführungen zur Möglichkeit von baulichem und gestalterischem Lärmschutz gemäss Art. 24 Abs. 2 des Umweltschutzgesetzes (USG; SR 814.01) und Art. 30 der Lärmschutz-Verordnung (LSV; SR 814.41), sowie zur Rüge der Ungleichbehandlung des Gebiets Mettmenried mit anderen "Baugebietslücken" in Bülach. Das Verwaltungsgericht hielt in seinem Entscheid (E. 3) fest, dass es sich durchwegs um Punkte handle, welche das Verwaltungsgericht mit derselben Kognition überprüfen könne, weshalb eine allfällige Rechtsverweigerung mit dem verwaltungsgerichtlichen Entscheid geheilt sei. Das Verwaltungsgericht setzte sich in der Folge ausführlich mit beiden Problemkreisen auseinander (E. 8.6 S. 14 f. und E. 10 S. 17 f.).
Überdies hatte die Baurekurskommission die Ermittlungsgrundlagen für die Lärmbelastung (Fluglärm-Belastungskataster) erst nach Abschluss des Schriftenwechsels von der kantonalen Fachstelle Lärmschutz beigezogen. Das Verwaltungsgericht gab daher den Beschwerdeführern im verwaltungsgerichtlichen Verfahren Gelegenheit, dazu Stellung zu nehmen. Mit Eingabe vom 12. Mai 2009 äusserten sich die Beschwerdeführer zum Fluglärm-Belastungskataster und beantragten, eine neutrale Expertise oder zumindest einen Bericht des Bundesamts für Zivilluftfahrt (BAZL) sowie die aktuellen SIL-Akten (Sachplan Infrastruktur Luft, Objektblatt Flughafen Zürich) und einen Amtsbericht des Büros des Kantonsrates einzuholen. Das Verwaltungsgericht verzichtete jedoch auf weitere Abklärungen. Es hielt im angefochtenen Entscheid (E. 4) fest, dass eine allfällige Gehörsverletzung durch die Baurekurskommission im verwaltungsgerichtlichen Verfahren geheilt worden sei.
4.3 Das Verwaltungsgericht - dem volle Rechts- und Sachverhaltskontrolle zukommt - ordnete somit keine zusätzlichen Beweismassnahmen an (anders als im Fall BGE 121 I 30). Dagegen heilte es eine Verletzung des rechtlichen Gehörs (bezüglich des Fluglärmkatasters) und äusserte sich erstmals zu Vorbringen der Beschwerdeführer, die von der Baurekurskommission nicht behandelt worden waren. Hätte das Verwaltungsgericht die Sache aufgrund der gerügten Verfahrensmängel an die Rekurskommission zurückgewiesen, hätten die Beschwerdeführer erneut die Möglichkeit gehabt, vor Baurekurskommission eine mündliche öffentliche Verhandlung zu beantragen, ohne an einen etwaigen Verzicht auf eine öffentliche Verhandlung im ersten Rekursverfahren gebunden zu sein (vgl. BGE 134 I 229 E. 4.5 S. 237 mit Hinweis). Wenn das Verwaltungsgericht stattdessen die Verfahrensmängel heilte, so holte es damit einen Teil des erstinstanzlichen Verfahrens nach und handelte sozusagen an Stelle der Baurekurskommission.
Jedenfalls in dieser speziellen Situation hätte das Verwaltungsgericht auf die beantragte öffentliche Verhandlung nicht verzichten dürfen, auch wenn vor der Baurekurskommission noch kein solcher Antrag gestellt worden war.
5. Nach dem Gesagten hat das Verwaltungsgericht Art. 6 Ziff. 1 EMRK verletzt. Es kann daher offen bleiben, ob auch Art. 31 Abs. 3 BV die Durchführung einer öffentlichen Parteiverhandlung geboten hätte.
Dies führt zur Gutheissung der Beschwerde und zur Rückweisung der Sache zu neuem Entscheid an das Verwaltungsgericht, ohne dass es darauf ankäme, ob dies am Ausgang des Verfahrens etwas ändern könnte (BGE 134 I 331 E. 3.1 S. 336).
Bei diesem Ausgang des Verfahrens sind keine Kosten zu erheben (Art. 66 Abs. 4 BGG). Die Beschwerdeführer haben Anspruch auf eine Parteientschädigung; diese geht zulasten der Stadt Bülach (Art. 68 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird gutgeheissen und der Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, vom 5. August 2009 aufgehoben. Die Sache wird zu neuem Entscheid an das Verwaltungsgericht zurückgewiesen.
2. Es werden keine Kosten erhoben.
3. Die Stadt Bülach hat die Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 3'000.-- zu entschädigen.
4. Dieses Urteil wird den Beschwerdeführern, dem Ausschuss Bau und Infrastruktur des Stadtrates Bülach sowie dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 1. Abteilung, 1. Kammer, und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 23. Juni 2010
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Féraud Gerber