(Immissionsschutz), hat sich ergeben:
A.- U._ eröffnete vor mehreren Jahren im Weiler Oberhausen der Politischen Gemeinde Braunau ein Tierasyl.
Das Tierasyl wie der ganze Weiler Oberhausen ist der Landwirtschaftszone zugewiesen. Erste Beschwerden aus der Nachbarschaft wegen Lärmbelästigung durch Hundegebell gehen bereits auf das Jahr 1982 zurück. Nachdem an der Liegenschaft verschiedene bauliche Veränderungen und Erweiterungen vorgenommen wurden, erteilte das Amt für Raumplanung des Kantons Thurgau am 17. September 1991 gestützt auf Art. 24 Abs. 1 RPG eine nachträgliche Ausnahmebewilligung für die errichteten Hühner-, Enten- und Schweineställe. Gleichzeitig forderte es die Ortsgemeinde Braunau auf, für die von U._ teilweise ohne Bewilligung erstellten Bauten für die Hundehaltung ein Baugesuch einzufordern.
Die Ortsbehörde Braunau blieb in der Folge völlig untätig und weigerte sich selbst nach einer gutgeheissenen Aufsichtsbeschwerde, ein entsprechendes Baubewilligungsverfahren durchzuführen. Das Departement für Bau und Umwelt des Kantons Thurgau stellte deshalb als aufsichtsrechtlich zuständige Instanz in Aussicht, dass es anstelle der säumigen Ortsbehörde ein nachträgliches Baubewilligungsverfahren durchführen werde. Am 13. Februar 1998 führte es einen Augenschein durch, bei welchem unter anderem ermittelt wurde, welche Bauten und Anlagen des Tierasyls noch Gegenstand des durchzuführenden Baubewilligungsverfahrens seien. Am Tage des Augenscheins konnte neben Katzen, Wollschweinen, Hängebauchschweinen, Gänsen, Enten, Haushühnern und einem Chinchilla, ein Bestand von 23 Hunden ermittelt werden.
B.-Am 26. April 1998 ersuchte U._ um Erteilung einer Baubewilligung. Bereits mit Schreiben vom 20. März 1998 hatte U._ dem Departement für Bau und Umwelt mitgeteilt, dass sie ihr Anwesen dem Verein X._ als Geschenk angeboten habe. Am 17. April bzw.
8. Juni 1998 wurde ein Kauf- sowie ein Schenkungsvertrag öffentlich beurkundet. U._ wurde in einem Teil der Liegenschaft ein persönliches Wohnrecht eingeräumt. Nachdem das Eigentum an der Liegenschaft auf den Verein X._ übergegangen war, wurde dieser formell als neuer Baugesuchsteller am Verfahren beteiligt. In der Folge kam es zu einem Streit zwischen U._ und dem Verein X._, welcher zur Folge hatte, dass U._ eine Klage auf Ungültigerklärung des Kauf- und Schenkungsvertrages einleitete.
Vom 23. Oktober bis 11. November 1998 wurde das nachträgliche Baugesuch öffentlich aufgelegt. Dagegen gingen drei Einsprachen ein, welche insgesamt von über 20 Personen unterzeichnet waren. Mit Entscheid vom 16. Juni 1999 erteilte das Departement für Bau und Umwelt die raumplanungsrechtliche Ausnahmebewilligung nach Art. 24 Abs. 1 RPG mit der Auflage, dass auf der gesamten Liegenschaft (Parzellen Nrn. 978 und 2411) maximal acht Hunde gehalten werden dürfen.
Eine durch natürliche Vermehrung der Hunde entstandene Ueberschreitung dieser Maximalzahl sei durch Fremdplatzierung der Welpen zu beseitigen, sobald diese das dafür notwendige Alter erreicht hätten. Die Einsprachen hiess das Departement bezüglich der Festlegung einer maximalen Hundezahl teilweise gut und wies sie im Uebrigen ab.
Gegen diesen Entscheid erhoben sowohl U._ als auch der Verein X._ Beschwerde beim Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau. Nachdem es am 24. November 1999 einen Augenschein durchgeführt hatte, vereinigte das Verwaltungsgericht die beiden Beschwerden und wies sie mit Entscheid vom 3. Juli 2000 ab. Dabei sprach es A._, B._ und C._ eine ausserrechtliche Entschädigung von insgesamt Fr. 2'400.-- zu, wobei die Beschwerdeführer den Betrag unter solidarischer Haftbarkeit je zur Hälfte zu entrichten haben.
C.- Mit Eingabe vom 23. Oktober 2000 erhob der Verein X._ gegen den Entscheid des Verwaltungsgerichts des Kantons Thurgau Verwaltungsgerichtsbeschwerde. Er beantragt die Aufhebung des angefochtenen Entscheids und die Bewilligung des nachträglichen Baugesuchs mit der Auflage, dass auf den Parzellen Nrn. 978 und 2411 maximal 16 Hunde gehalten werden dürfen; eventuell sei die zugesprochene ausserrechtliche Entschädigung den Kostenpflichtigen ohne solidarische Haftbarkeit aufzuerlegen.
D.- Mit Verfügung vom 27. November 2000 wies der Präsident der I. öffentlichrechtlichen Abteilung das Gesuch des Vereins X._ um Zuerkennung der aufschiebenden Wirkung seiner Beschwerde ab.
E.- Das Verwaltungsgericht beantragt die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Das Departement für Bau und Umwelt und U._ haben auf eine Vernehmlassung verzichtet. A._, B._ und C._ (Beschwerdegegner 1-3) ersuchen um Abweisung der Beschwerde.
D._ und 16 Mitbeteiligte (Beschwerdegegner 4-20) haben sich nicht vernehmen lassen. Das Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (Buwal) liess sich am 24. Januar 2001 vernehmen. Ohne einen konkreten Antrag zu stellen, hält es fest, das Verwaltungsgericht sei in Anwendung von Bundesumweltrecht zu Recht zum Schluss gelangt, die Bewilligung der Anlage sei mit der Auflage zu versehen, dass maximal acht Hunde gehalten werden dürfen.

Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1.- a) Der im Rahmen eines Ausnahmebewilligungsverfahrens nach Art. 24 RPG ergangene kantonal letztinstanzliche Entscheid stützt sich auf das Bundesgesetz über den Umweltschutz vom 7. Oktober 1983 (USG; SR 814. 01) und die Lärmschutz-Verordnung vom 15. Dezember 1986 (LSV; SR 814. 41) und damit auf öffentliches Recht des Bundes. Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde ist daher zulässig (Art. 34 Abs. 1 RPG sowie Art. 97 und Art. 98 lit. g OG).
b) Mit Verwaltungsgerichtsbeschwerde kann der Beschwerdeführer die Verletzung von Bundesrecht einschliesslich Überschreitung oder Missbrauch des Ermessens oder eine unrichtige oder unvollständige Feststellung des rechtserheblichen Sachverhalts rügen (Art. 104 OG). Zum Bundesrecht im Sinne von Art. 104 lit. a OG gehört auch das Bundesverfassungsrecht (<ref-ruling> E. 2d/bb S. 47, 72 E. 1b, je mit Hinweisen). Soweit der Beschwerdeführer Verletzung kantonalen Prozessrechts rügt, sind auch diese Rügen kraft Sachzusammenhangs im Rahmen der Verwaltungsgerichtsbeschwerde zu behandeln. Die Kognition richtet sich dabei allerdings nach den für die staatsrechtliche Beschwerde geltenden Grundsätzen.
Danach wird die Auslegung und Anwendung des kantonalen Rechts auf eine Verletzung des Willkürverbots hin überprüft (<ref-ruling> E. 1b mit Hinweisen). Entgegen den Ausführungen des Verwaltungsgerichts in seiner Vernehmlassung kann der Beschwerdeführer somit mittels Verwaltungsgerichtsbeschwerde beanstanden, dass ihm die Parteientschädigung ohne gesetzliche Grundlage im kantonalen Verfahrensrecht unter solidarischer Haftbarkeit auferlegt worden sei (vgl. <ref-ruling> E. 1b).
c) Der Beschwerdeführer ist als Verfügungsadressat und Eigentümer der streitbetroffenen Liegenschaft gemäss Art. 103 lit. a OG zur Verwaltungsgerichtsbeschwerde legitimiert.
Da auch die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen erfüllt sind, kann auf die Verwaltungsgerichtsbeschwerde eingetreten werden.
2.- Nachdem als Vorinstanz eine richterliche Behörde entschieden hat, ist das Bundesgericht an die Feststellung des Sachverhalts gebunden, soweit dieser nicht offensichtlich unrichtig, unvollständig oder unter Verletzung wesentlicher Verfahrensbestimmungen festgestellt worden ist (Art. 105 Abs. 2 OG). In diesem Zusammenhang rügt der Beschwerdeführer, dass das Verwaltungsgericht bei der Sachverhaltsfeststellung den Augenschein des Departements für Bau und Umwelt vom 13. Februar 1998 mitberücksichtigte. Da anlässlich des verwaltungsgerichtlichen Augenscheins keine Hunde im Tierasyl anwesend waren, stellte das Verwaltungsgericht hinsichtlich der Lärmimmissionen auf die vorinstanzlichen Feststellungen ab. Weshalb sich deshalb die Sachverhaltsfeststellung des Verwaltungsgerichts als offensichtlich unrichtig im Sinne von Art. 105 Abs. 2 OG erweisen sollte, ist nicht ersichtlich. Der Umstand, dass anlässlich des verwaltungsgerichtlichen Augenscheins keine Hunde anwesend waren, lässt jedenfalls die am Augenschein des Departements gemachten Feststellungen bezüglich des Hundegebells nicht als falsch erscheinen.
Soweit der Beschwerdeführer die Sachverhaltsfeststellung des Verwaltungsgerichts im Zusammenhang mit der Parzellenaufteilung der streitbetroffenen Liegenschaft beanstandet, handelt es sich bei richtiger Betrachtungsweise um Rügen rechtlicher Art, welche nicht die Ermittlung, sondern die rechtliche Würdigung des Sachverhalts betreffen.
3.- Umstritten ist vorliegend einzig die in Anwendung von Bundesumweltrecht in der Baubewilligung erteilte Auflage, wonach auf der gesamten Liegenschaft (Parzellen Nrn. 978 und 2411) maximal acht Hunde gehalten werden dürfen.
a) Ein Hundeasyl ist analog zu einer gewerblichen Hundezucht eine ortsfeste Anlage im Sinne von <ref-law> und <ref-law> (vgl. Entscheid des Bundesgerichts vom 1. Dezember 1994 E. 1c in URP 1995 S. 31). Die von einer Anlage ausgehenden Emissionen sind nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung gesamthaft zu beurteilen, d.h. es sind alle Emissionen zu berücksichtigen, die durch die bestimmungsgemässe Nutzung der Anlage verursacht werden, einschliesslich der von den Bewohnern, Beschäftigten, Besuchern und Kunden verursachten Verkehrsemissionen in der Umgebung der Anlage (<ref-ruling> E. 4). Somit kann es vorliegend, entgegen den Ausführungen des Beschwerdeführers, keine Rolle spielen, dass sich die aus einem Baukörper - der in zwei Hälften unterteilt ist - bestehende Liegenschaft mitsamt den Gehegen über zwei Parzellen erstreckt. Sie ist gesamtheitlich als Anlage im Sinne von <ref-law> zu beurteilen.
b) Nach <ref-law> sind Emissionen im Rahmen der Vorsorge so weit zu begrenzen, als dies technisch und betrieblich möglich und wirtschaftlich tragbar ist.
Gemäss <ref-law> werden die Emissionsbegrenzungen verschärft, wenn feststeht oder zu erwarten ist, dass die Einwirkungen unter Berücksichtigung der bestehenden Umweltbelastung schädlich oder lästig werden. Für die Beurteilung der schädlichen oder lästigen Einwirkungen legt der Bundesrat Immissionsgrenzwerte fest (<ref-law>). Diese sind so festzulegen, dass nach dem Stand der Wissenschaft oder der Erfahrung Immissionen unterhalb dieser Werte die Bevölkerung in ihrem Wohlbefinden nicht erheblich stören (<ref-law>).
Neue ortsfeste Anlagen dürfen nur errichtet werden, wenn die durch diese Anlagen allein erzeugten Lärmimmissionen die Planungswerte in der Umgebung nicht überschreiten (<ref-law> und <ref-law>).
Wie das Departement für Bau und Umwelt und das Verwaltungsgericht richtig angenommen haben, fehlen Belastungsgrenzwerte für die Lärmimmissionen eines Hundeasyls (vgl. Entscheid des Bundesgerichts vom 1. Dezember 1994 E. 3 in URP 1995 S. 31). Es ist daher im Einzelfall nach den Kriterien von Art. 15, 19 und 23 USG zu beurteilen, ob eine Störung vorliegt (<ref-law>). Bei dieser Einzelfallbeurteilung sind der Charakter des Lärms, Zeitpunkt und Häufigkeit seines Auftretens sowie die Lärmempfindlichkeit und Lärmvorbelastung der Zone, in der die Immissionen auftreten, zu berücksichtigen (<ref-ruling> E. 2c mit Hinweisen).
Handelt es sich um eine neue Anlage, muss der Betrieb mangels anwendbarer Planungswerte ein Immissionsniveau einhalten, bei welchem nach richterlicher Beurteilung höchstens geringfügige Störungen auftreten (<ref-ruling> E. 4d/bb S. 335).
c) Es stellt sich die Frage, ob es sich beim zu bewilligenden Hundeasyl um eine neue Anlage oder um eine wesentliche Änderung einer bestehenden Anlage handelt.
Diese Frage stellt sich nur bei bestehenden Anlagen, die beim Inkrafttreten des Umweltschutzgesetzes des Bundes (1. Januar 1985) bereits erstellt oder zumindest bewilligt waren. Alle nach dem 1. Januar 1985 bewilligten und erstellten Anlagen gelten als neu (vgl. <ref-ruling> E. 4c/aa), auch wenn viele Jahre später über eine Änderung zu befinden ist. Als "bestehend" gelten Anlagen, die beim Inkraftreten des Gesetzes bereits erstellt oder zumindest rechtskräftig bewilligt waren (Robert Wolf, Kommentar USG, N. 39 zu Art. 25). Liegt für eine vor dem 1. Januar 1985 erstellte Anlage keine rechtskräftige Bewilligung vor, so ist von einer neuen Anlage auszugehen.
Aus den Sachverhaltsfeststellungen in den Entscheiden des Departements für Bau und Umwelt und des Verwaltungsgerichts geht hervor, dass U._, die Gründerin des Tierasyls, seit der Uebernahme der Liegenschaft in Oberhausen in der ersten Hälfte der Achtzigerjahre immer wieder ohne vorgängige Baubewilligung bauliche Aenderungen vorgenommen hat, welche zum überwiegenden Teil mit der Tierhaltung im Zusammenhang standen. 1991 erteilte das Departement für Bau und Umwelt eine nachträgliche Baubewilligung. Gleichzeitig forderte das Departement die Ortsgemeinde Braunau auf, für die teilweise ohne Bewilligung erstellten Bauten für die Hundehaltung ein Baugesuch einzufordern. Dieses Baubewilligungsverfahren wurde erst 1998 vom Departement für Bau und Umwelt, anstelle der untätig gebliebenen Gemeinde, eingeleitet.
Diese ohne Bewilligung erstellten Bauten für die Hundehaltung bilden denn auch Gegenstand des vorliegenden Beschwerdeverfahrens.
Nach dem Gesagten ist das Vorhaben als Errichtung einer neuen Anlage im Sinne von <ref-law> bzw.
<ref-law> zu behandeln. Der Beschwerdeführer macht denn auch nichts anderes geltend.
4.- a) Das Verwaltungsgericht machte sich anlässlich seines Augenscheins vom 24. November 1999 ein Bild von den örtlichen Gegebenheiten des in der Landwirtschaftszone gelegenen Weilers Oberhausen. Es stellte fest, dass die nächsten Nachbarn in einem Abstand von 60 m zum Tierasyl wohnen.
Da an diesem Lokaltermin keine Hunde im Tierasyl vorgefunden wurden, stellte das Verwaltungsgericht hinsichtlich der Lärmimmissionen auf die vom Departement für Bau und Umwelt anlässlich seines Augenscheins vom 13. Februar 1998 gemachten Feststellungen ab. Danach waren zu diesem Zeitpunkt 23 Hunde im Tierasyl anzutreffen. Ihr Gebell sei auf einer benachbarten Liegenschaft als störender Lärm in Erscheinung getreten. Das Verwaltungsgericht erachtete dies aufgrund seiner Erfahrungen in ähnlichen Situationen als nachvollziehbar.
Dem Protokoll des Augenscheins ist zu entnehmen, dass die Hunde vor allem vormittags während der Fütterung sowie an den Wochenenden, wenn sie von Besuchern ausgeführt werden, bellen würden.
In Anlehnung an die sogenannte Berner Praxis (vgl. BVR 1991 S. 494), wonach in einer Wohnzone höchstens drei erwachsene Hunde gehalten werden dürfen, sowie aufgrund der relativen räumlichen Nähe der nächsten Anwohner zum Tierasyl und des Umstandes, dass eine Landwirtschaftszone in etwa mit einer gemischten Wohnzone mit Bezug auf Lärmimmissionen vergleichbar sei, gelangte das Verwaltungsgericht zur Auffassung, dass die von der Vorinstanz zugestandene Anzahl von acht Hunden noch eher grosszügig gewesen sei.
b) Erste Beschwerden aus der Nachbarschaft wegen Lärmbelästigung durch Hundegebell gehen offenbar bereits auf das Jahr 1982 zurück. Anlässlich des Augenscheins vom 13. Februar 1998 konnte sich das Departement für Bau und Umwelt anhand von Aussagen von Nachbarn und eigenen Feststellungen ein Bild über die Lärmimmissionen machen. Dass diese Feststellungen aufgrund des verwaltungsgerichtlichen Augenscheins nicht mehr in Zweifel gezogen wurden, hat der Beschwerdeführer selbst zu vertreten. Das Verwaltungsgericht hat die Verfahrensbeteiligten mit Schreiben vom 6. Oktober 1999 rechtzeitig zum Augenschein vom 24. November 1999 eingeladen.
Es wäre daher am Beschwerdeführer gelegen, das Verwaltungsgericht rechtzeitig über den Umstand zu informieren, dass an diesem Datum keine Hunde anwesend sind, und daher um Verschiebung des Augenscheins nachsuchen müssen. Es ist somit nicht zu beanstanden, dass das Verwaltungsgericht aufgrund seiner eigenen und der vorinstanzlichen Feststellungen zum Schluss kam, dass das Hundegebell auf den benachbarten Liegenschaften als übermässiger Lärm wahrgenommen wird. Das Hundegebell verursacht mehr als nur geringfügige Störungen, sondern stellt vielmehr eine erhebliche Störung des Wohlbefindens im Sinne von <ref-law> dar.
c) Als emissionsbegrenzende Massnahme (<ref-law>) setzten die kantonalen Behörden die Anzahl der maximal zulässigen Hunde auf acht fest. Eine Begrenzung der maximal zulässigen Anzahl Hunde ist ohne Zweifel geeignet, um die Lärmemissionen zu vermindern. Zu prüfen bleibt, ob die zugestandene Anzahl von acht Hunden korrekt festgelegt worden ist.
Bei der Berechnung der maximal zulässigen Anzahl Hunde verwiesen die kantonalen Behörden auf die sogenannte Berner Praxis (vgl. BVR 1991 S. 494), wonach in einer reinen Wohnzone (Empfindlichkeitsstufe II) höchstens das Halten von drei ausgewachsenen Hunden noch als zulässig beurteilt werden kann. Das Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft erachtet diese Beurteilung aufgrund seiner eigenen Erfahrung als zutreffend. Für das Bundesgericht besteht kein Grund, an dieser Beurteilung durch die zuständige Fachbehörde des Bundes zu zweifeln. Indessen gilt es vorliegend zu beachten, dass sich das Tierasyl wie auch die betroffenen Nachbarn, im Unterschied zu dem im Kantons Bern beurteilten Fall, in einer Landwirtschaftszone (Empfindlichkeitsstufe III) und damit in einer Zone mit einer etwas verminderten Lärmempfindlichkeit befinden. Das Verwaltungsgericht hat diesen Umstand berücksichtigt, indem es acht Hunde zuliess, wobei es diese Anzahl für eher grosszügig bemessen hielt. Das Bundesamt schliesst sich dieser Beurteilung an. Es weist darauf hin, dass eine Verdreifachung der Anzahl Hunde ungefähr der Erhöhung des Schallpegels um rund 5 dB(A) entspricht (vgl. Robert Wolf, Kommentar USG, N. 7 zu den Vorbemerkungen zu Art. 19-25). Zieht man in Betracht, dass eine Pegelveränderung ab 5 dB(A) von den meisten Personen als deutlich wahrnehmbar beurteilt wird (vgl. Robert Wolf, a.a.O., N. 9 zu den Vorbemerkungen zu Art. 19-25), erweist sich die von den kantonalen Behörden zugestandene Anzahl von acht Hunden aus umweltschutzrechtlicher Sicht als vertretbar.
d) Unbehelflich ist der Einwand des Beschwerdeführers, vorliegend bleibe unberücksichtigt, dass U._ ihre sechs Hunde praktisch rund um die Uhr in ihrer Wohnung halte, was zu nachweislich tieferen Lärmemissionen führe.
Die vorliegend erfolgte Begrenzung der maximal zulässigen Anzahl Hunde bedingt eine gewisse Typisierung. So kann beispielsweise nicht je nach gehaltener Hunderasse eine neue Höchstzahl festgelegt werden. Zudem ist ja nicht ersichtlich, wie lange U._ noch in dieser Liegenschaft wohnen bleibt und ob die Anzahl der von ihr gehaltenen Hunde konstant bleibt. Auch kann ihr nicht vorgeschrieben werden, dass sie ihre Hunde aus lärmrechtlichen Ueberlegungen ausschliesslich oder zumindest mehrheitlich in der Wohnung hält.
Nach dem Gesagten erweist sich die Verwaltungsgerichtsbeschwerde insoweit als unbegründet.
5.- Das Verwaltungsgericht vereinigte die Beschwerden von U._ und des Vereins X._. Infolge ihres Unterliegens verpflichtete das Verwaltungsgericht sie zur Leistung einer Parteientschädigung von insgesamt Fr. 2'400.-- an die Beschwerdegegner 1-3, und zwar unter solidarischer Haftbarkeit je zur Hälfte. Der Beschwerdeführer erachtet die Anordnung der Solidarhaft als unzulässig, da ohne gesetzliche Grundlage erfolgt.
Dieser Einwand ist berechtigt. Zur Frage der Solidarhaft äussert sich, entgegen der Bestimmung im Bundesgesetz über die Organisation der Bundesrechtspflege (Art. 159 Abs. 5 in Verbindung mit Art. 156 Abs. 7 OG), weder der vom Verwaltungsgericht in seinem Entscheid zitierte § 80 Abs. 3 des Gesetzes über die Verwaltungsrechtspflege des Kantons Thurgau (VRG) noch § 75 der Zivilprozessordnung des Kantons Thurgau, auf welchen § 80 Abs. 3 VRG verweist. Allein aus dem Umstand der Verfahrensvereinigung lässt sich eine Solidarhaft auch nicht ableiten, führt doch eine Inanspruchnahme der Solidarhaft im Normalfall für den Beschwerdeführer zu einer finanziellen Mehrbelastung, da die ausgefällte Parteientschädigung in einem vereinigten Verfahren tendenziell höher ist als bei einer gesonderten Behandlung seiner Beschwerde.
Unter diesen Umständen erweist sich die Anordnung der Solidarhaft für die ausgesprochene Parteientschädigung als willkürlich und verletzt <ref-law>. Die Beschwerde ist in diesem Punkt gutzuheissen und Ziffer 4 des verwaltungsgerichtlichen Entscheids aufzuheben; die Sache wird zu neuem Entscheid in diesem Punkt an das Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau zurückgewiesen (Art. 114 Abs. 2 OG).
6.- Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde ist teilweise gutzuheissen. Der Beschwerdeführer ist jedoch mit seinem Hauptantrag in der Sache unterlegen. Durchgedrungen ist er einzig in einem Nebenpunkt von untergeordneter Bedeutung. Es ist ihm daher eine reduzierte Gerichtsgebühr aufzuerlegen (Art. 156 OG). Die teilweise unterliegenden Beschwerdegegner 1-3 haben weder Kosten zu tragen noch haben sie eine Parteientschädigung zu bezahlen. Der Beschwerdeführer hat ihnen jedoch eine reduzierte Parteientschädigung zu bezahlen (Art. 159 OG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.- Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird teilweise gutgeheissen, Ziffer 4 des angefochtenen Entscheids des Verwaltungsgerichts des Kantons Thurgau vom 3. Juli 2000 wird aufgehoben und die Sache wird zu neuem Entscheid in diesem Punkt an das Verwaltungsgericht zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Verwaltungsgerichtsbeschwerde abgewiesen.
2.- Die reduzierte Gerichtsgebühr von Fr. 2'000.-- wird dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.- Der Beschwerdeführer entrichtet den Beschwerdegegnern 1-3 eine reduzierte Parteientschädigung von insgesamt Fr. 600.--
4.- Dieses Urteil wird den Parteien, der weiteren Beteiligten, dem Departement für Bau und Umwelt des Kantons Thurgau, dem Verwaltungsgericht des Kantons Thurgau sowie dem Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft schriftlich mitgeteilt.
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Lausanne, 13. August 2001
Im Namen der I. öffentlichrechtlichen Abteilung
des SCHWEIZERISCHEN BUNDESGERICHTS
Der Präsident:
Der Gerichtsschreiber: