Sachverhalt:
A. A._ erwarb am 26. Oktober 1982 verschiedene Grundstücke im Bereich der ehemaligen Spinnerei Jakobstal auf dem Gebiet der Gemeinden Bülach und Hochfelden von der B._ AG, welche ihren Spinnereibetrieb 1982 stillgelegt hatte. Unter den Kaufobjekten befand sich das in Bülach gelegene Grundstück mit der heutigen Kat.-Nr. 8241 (ursprünglich Teil des Grundstücks Kat.-Nr. 6431, vormals Kat.-Nr. 5725) mit sechs Gebäuden (Assek.-Nrn. 417. 419, 433, 437 und 439) und einer Grundstücksfläche von 18'363 m2.
B. Am 23. April 1985 stellte die Baudirektion des Kantons Zürich die sechs Gebäude der Fabrikanlage vorsorglich unter Schutz, nachdem die A._ AG angezeigt hatte, dass sie diese abbrechen wolle. Am 26. März 1986 wurden die Gebäude Assek.-Nrn. 417, 419 und 435 in näher bezeichnetem Umfang definitiv unter Denkmalschutz gestellt. Gegen diese Verfügung erhob A._ Rekurs beim Regierungsrat, der das Verfahren am 18. März 1987 als durch Rückzug erledigt abschrieb. Davor hatte die Baudirektion mit Verfügung vom 12. Januar 1987 die Unterschutzstellung des Kohlemagazins (Assek.-Nr. 435) bereits wieder aufgehoben, damit auf dem Restgrundstück neben der Fabrikanlage ein Neubau realisiert werden könne. Der Abbruch des Kohlemagazins dürfe jedoch erst dann vollzogen werden, wenn eine rechtskräftige Bewilligung für den Neubau vorliege. Aufgrund dieser Verfügung hatte der Grundeigentümer den Rekurs beim Regierungsrat zurückgezogen.
C. Vom 21. April bis 10. Mai 1992 lag ein Bauprojekt des Grundeigentümers für eine "C._ AG" auf dem fraglichen Areal öffentlich auf. Bevor eine Bewilligung für dieses Vorhaben erteilt wurde, brannte am 25. Mai 1995 der Dachstuhl des Spinnereihauptgebäudes Assek.-Nr. 419 aus. Die Baudirektion teilte A._ hierauf am 11. Dezember 1995 mit, dass die Schutzverfügung unter gewissen Bedingungen wiedererwogen würde, weil das Spinnereigebäude durch Brand, Wasserschaden und Vandalenakte seine Zeugeneigenschaft weitgehend eingebüsst habe. A._ seinerseits verlangte am 20. März 1996 die Wiedererwägung und den Verzicht auf die Unterschutzstellung. Die Baudirektion hob ihre Schutzverfügung am 6. März 2002 im Wesentlichen unter der Bedingung auf, dass die A._ AG die Bauten abbreche, das Areal begrüne und die technischen Einrichtungen des Kessel- und Maschinenhauses dem Technikgeschichtlichen Verein Zürcher Unterland auf dessen Ersuchen hin unentgeltlich zum Ausbau überlasse. Diese Verfügung focht A._ beim Regierungsrat an; das Verfahren ist noch hängig.
D. Ebenfalls am 20. März 1996 erklärte A._ gestützt auf § 214 des Planungs- und Baugesetzes vom 7. September 1975 (PBG/ZH; LS 700.1) den Heimschlag bezüglich der Gebäude Assek.-Nr. 419 (Spinnereihauptgebäude, Kistenlageranbau, Battagegebäude und Schlossereianbau), Assek.-Nr. 417 (Baumwollmagazin) und Assek.-Nr. 435 (Kohlemagazin) samt deren überbauter Landfläche.
Nach erfolgloser Einigungsverhandlung wurde das Schätzungsverfahren bei der Schätzungskommission I eingeleitet. Diese entschied nach Durchführung zweier Augenscheine am 24. April 2008. Sie stellte fest, die Unterschutzstellung des Gebäudeensembles Jakobstal mit einer Fläche von ca. 26'277 m2, heute Kat.-Nr. 6431, durch den Beschluss der Baudirektion vom 26. März 1986, habe eine materielle Enteignung bewirkt (Disp.-Ziff. 1). A._ stehe darum das Heimschlagsrecht für das Grundstück Kat.-Nr. 6431 im Ausmass von ca. 26'277 m2 zu (Disp.-Ziff. 2). Weiter verpflichtete die Schätzungskommission I den Staat Zürich, A._ für das heimgeschlagene Grundstück Kat.-Nr. 6431 im Ausmass von ca. 26'277 m2 eine Entschädigung von Fr. 155.--/m2 abzüglich Abbruchkosten von Fr. 500'000.--, also total Fr. 3'572'935.-- zu entrichten (Disp.-Ziff. 3), Nachmass vorbehalten (Disp.-Ziff. 4) und zuzüglich Zins ab 20. März 1996 zum jeweiligen Zinsfuss der Zürcher Kantonalbank für bestehende 1. Hypotheken auf Wohnliegenschaften (Disp.-Ziff. 5). Die Kosten des Verfahrens auferlegte sie der Klägerin.
E. Gegen diesen Entscheid rekurrierten sowohl der Staat Zürich als auch A._. Der Staat Zürich beantragte dem Verwaltungsgericht, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben und es sei festzustellen, dass keine materielle Enteignung vorliege. Eventuell sei nur die in der Bauzone gelegene Fläche als massgeblich zu bezeichnen und der Kläger bei einem Heimfall zu verpflichten, die Sanierungskosten sicherzustellen.
A._ verlangte, die Disp.-Ziff. 2, 3 und 5 des angefochtenen Entscheids seien dahingehend abzuändern, dass die Entschädigung für den Heimschlag auf Fr. 18'288'111.-- festgesetzt und der Zins zu 4.35 % bereits ab dem 1. Dezember 1992 vergütet werde. Zudem sei Disp.-Ziff. 4 aufzuheben. Unabhängig von der Heimschlagsentschädigung sei ergänzend eine Entschädigung zufolge materieller Enteignung (einschliesslich Enteignung für Sonderopfer und überlange Bausperren) zuzusprechen; die Höhe der Entschädigung machte A._ davon abhängig, ob die Schutzverfügung vom 26. März 1986 im hängigen Rechtsmittelverfahren standhalte: Wenn ja, dann solle die Entschädigung Fr. 24'956'683.-- zuzüglich 5 % Zins betragen, wenn nicht Fr. 15'688'680.75 plus 5 % Zins.
F. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich hiess den Rekurs des Staats Zürich am 20. August 2009 gut und wies denjenigen von A._ ab. In Aufhebung von Disp.-Ziff. 1-5 des Entscheids der Schätzungskommission I vom 24. April 2008 stellte das Verwaltungsgericht fest, die Unterschutzstellung des Gebäudeensembles Jakobstal gemäss der Verfügung der kantonalen Baudirektion vom 26. März 1986 habe keine materielle Enteignung bei A._ bewirkt. Demgemäss würden das Heimschlagsbegehren und die Entschädigungsforderungen des Letzteren abgewiesen.
G. Mit Eingabe vom 28. Oktober 2009 erhebt A._ Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten und beantragt die Aufhebung des verwaltungsgerichtlichen Urteils vom 20. August 2009. Es sei festzustellen, dass die vorliegend streitigen Massnahmen des Natur- und Heimatschutzes eine materielle Enteignung bewirkt hätten, welche die Entschädigungspflicht ausgelöst und dem Beschwerdeführer das Heimschlagsrecht verschafft habe. Weiter sei festzustellen, dass der Beschwerdeführer auf eigene Kosten Bauprojekte erarbeitet habe, welche sich wegen des Verhaltens des Staats Zürich nicht hätten realisieren lassen und deren Kosten dem Beschwerdeführer durch den Staat Zürich zu ersetzen seien. Eventualiter sei festzustellen, dass der Beschwerdeführer als Ausfluss der überschiessenden Massnahmen des Denkmalschutzes, der überlangen Bausperre und der ihm durch die nicht bereits erwähnten anderen nutzlosen Vorprojekte ein Sonderopfer zugunsten der Allgemeinheit erbracht habe, das ihm zusammen mit einer Inkonvenienzentschädigung abzugelten sei. Für die Festsetzung der geltend gemachten Entschädigungen sei die Streitsache an die Vorinstanz zum Neuentscheid zurückzuweisen.
Der Staat Zürich beantragt die vollständige Abweisung der Beschwerde, während die kantonale Schätzungskommission I auf eine Stellungnahme verzichtet. Auch das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich schliesst unter Hinweis auf seinen Entscheid auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf eingetreten werden können.
Im Rahmen des zweiten Schriftenwechsels halten die Beteiligten sinngemäss an ihren Anträgen fest.

Erwägungen:
1. 1.1 Der angefochtene, kantonal letztinstanzliche Endentscheid hebt den Entscheid der kantonalen Schätzungskommission I auf. Er verneint eine Entschädigungspflicht wegen materieller Enteignung ebenso wie das Heimschlagsrecht des Beschwerdeführers. Hierbei geht es um eine öffentlich-rechtliche Angelegenheit im Sinne von <ref-law>. Ein Ausschlussgrund nach Art. 83 und 85 BGG liegt nicht vor. Der vor der Vorinstanz unterlegene Beschwerdeführer ist als Grundeigentümer betroffen und zur Beschwerde legitimiert (<ref-law>). Da auch die übrigen Sachurteilsvoraussetzungen erfüllt sind, kann - unter dem Vorbehalt von E. 1.2 hiernach - auf die Beschwerde eingetreten werden.
1.2 Nach <ref-law> ist in der Begründung in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Akt Recht verletzt. Dies setzt voraus, dass sich der Beschwerdeführer wenigstens kurz mit den Erwägungen des angefochtenen Entscheids auseinandersetzt. Genügt die Beschwerdeschrift diesen Begründungsanforderungen nicht, so ist darauf nicht einzutreten. Zwar wendet das Bundesgericht das Recht grundsätzlich von Amtes wegen an (<ref-law>); dies setzt aber voraus, dass auf die Beschwerde überhaupt eingetreten werden kann, diese also wenigstens die minimalen Begründungsanforderungen von <ref-law> erfüllt.
Strengere Anforderungen gelten, wenn die Verletzung von Grundrechten (einschliesslich der willkürlichen Anwendung von kantonalem oder kommunalem Recht und Willkür bei der Sachverhaltsfeststellung, vgl. <ref-ruling> E. 1.4.3 S. 255) geltend gemacht wird. Dies prüft das Bundesgericht nicht von Amtes wegen, sondern nur insoweit, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>). Für derartige Rügen gelten die gleichen Begründungsanforderungen, wie sie gestützt auf Art. 90 Abs. 1 lit. b OG für die staatsrechtliche Beschwerde gegolten haben (<ref-ruling> E. 1.4.2 S. 254 mit Hinweisen). Die Beschwerdeschrift muss die wesentlichen Tatsachen und eine kurz gefasste Darlegung darüber enthalten, welche verfassungsmässigen Rechte bzw. welche Rechtssätze inwiefern durch den angefochtenen Erlass oder Entscheid verletzt worden sind. Das Bundesgericht prüft nur klar und detailliert erhobene und, soweit möglich, belegte Rügen; auf rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid tritt es nicht ein. Wird eine Verletzung des Willkürverbots geltend gemacht, muss anhand der angefochtenen Subsumtion im Einzelnen dargelegt werden, inwiefern der Entscheid an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (<ref-ruling> E. 1.3 S. 261 mit Hinweisen).
1.3 Nicht zu hören ist der Beschwerdeführer mit seinen Beweisanträgen, sofern er die Befragung von Auskunftspersonen durch das Bundesgericht verlangt. Der rechtserhebliche Sachverhalt ergibt sich mit hinreichender Klarheit aus den Akten.
1.4 Zwar lauten die Begehren des Beschwerdeführers formell auf Feststellung. Im Zusammenhang mit der Beschwerdebegründung ist indes davon auszugehen, dass er die Zusprechung einer Geldleistung verlangt.
2. Der Beschwerdeführer hat das Heimschlagsrecht geltend gemacht. Gemäss § 214 Abs. 1 PBG/ZH steht dem Betroffenen neben einem allfälligen Entschädigungsanspruch das Heimschlagsrecht zu, wenn eine Schutzmassnahme eine materielle Enteignung bewirkt. Voraussetzung für die Ausübung des Heimschlagsrechts ist demnach das Vorliegen einer materiellen Enteignung (dazu Markus Rüssli, Das Heimschlagsrecht des zürcherischen Planungs- und Baugesetzes, Diss. Zürich 1996, S. 88 f.).
2.1 Art. 5 Abs. 2 RPG hält - ebenso wie <ref-law> - als Grundsatz fest, dass volle Entschädigung zu leisten ist, wenn Planungsmassnahmen zu Eigentumsbeschränkungen führen, die einer Enteignung gleichkommen. Dies ist der Fall, wenn einem Eigentümer der bisherige oder ein voraussehbarer künftiger Gebrauch seines Grundeigentums untersagt oder besonders stark eingeschränkt wird, weil ihm eine aus dem Eigentumsinhalt fliessende wesentliche Befugnis entzogen wird. Geht der Eingriff weniger weit, so kann ausnahmsweise eine Eigentumsbeschränkung einer Enteignung gleichkommen, falls ein einziger oder einzelne Grundeigentümer so getroffen werden, dass ihr Opfer gegenüber der Allgemeinheit unzumutbar erscheint und es mit der Rechtsgleichheit nicht vereinbar wäre, wenn hierfür keine Entschädigung geleistet würde. In beiden Fällen ist die Möglichkeit einer zukünftigen besseren Nutzung der Sache nur zu berücksichtigen, wenn im massgebenden Zeitpunkt anzunehmen war, sie lasse sich mit hoher Wahrscheinlichkeit in naher Zukunft verwirklichen (<ref-ruling> E. 3a S. 433 mit Hinweisen; Urteil 1A.19/2004 des Bundesgerichts vom 25. Oktober 2004 E. 2 publ. in: ZBl 107/2006 S. 41).
2.2 Bei Schutzanordnungen, welche die Erhaltung der Fassade, des Daches und des bisherigen Kubus eines Gebäudes bezwecken, stellt das Bundesgericht regelmässig darauf ab, ob dem Eigentümer eine angemessene wirtschaftliche Nutzung verbleibt (vgl. dazu Alfred Kuttler, Beiträge zur Raumordnung als Weg und Ziel, Festgabe zum 80. Geburtstag des Verfassers, Zürich/Basel/Genf 2003, S. 116). Dabei prüfte es diese Frage nicht allein mit Blick auf das Schutzobjekt, sondern auch auf dessen Umschwung (vgl. Urteil des Bundesgerichts 1A.120/1993 und 1A.68/1994 vom 23. Mai 1995, in: ZBl 98/1997 E. 5c und d S. 181 f., mit Hinweisen auf <ref-ruling> E. 2a S. 264; <ref-ruling> E. 5b S. 269; <ref-ruling> E. 4a S. 263 ff.). Obwohl (auch) beim Schutz des Gebäudeäussern vom Eigentümer die nötigen Vorkehren zu dessen Erhaltung erwartet werden, beurteilt das Bundesgericht demnach das Vorliegen einer materiellen Enteignung nicht nach anderen Kriterien als bei einem teilweisen Bauverbot (vgl. dazu Urteil des Bundesgerichts vom 14. Dezember 1983, in: ZBl 85/1984 E. 2b S. 367 mit Hinweis auf <ref-ruling> f.; <ref-ruling> E. 3; Enrico Riva, Kommentar RPG, Art. 5 Rz. 164 ff.). Im Urteil 1A.19/2004 vom 25. Oktober 2004 (publ. in: ZBl 107/2006 S. 41) gelangte das Bundesgericht sodann in E. 2.2 zum Schluss, es sei kein Grund ersichtlich, weshalb von dieser Betrachtungsweise abgewichen werden solle, wenn die Schutzverfügung nicht bloss das Äussere, sondern auch das Innere eines Gebäudes umfasse. Ein Verzicht auf den Einbezug des Umschwungs bei einer Unterschutzstellung sowohl des Gebäudeäussern als auch des Gebäudeinnern lasse sich insbesondere nicht damit begründen, dass ein solcher Eingriff im Vergleich zum Schutz des Bauvolumens und der Fassade (in der Regel) eine weitergehende Eigentumsbeschränkung bewirke und vom Eigentümer daher umfassendere Vorkehren zur Erhaltung des Schutzobjekts erwartet würden. Diesem Umstand sei gleich wie bei einer (blossen) Unterschutzstellung des Gebäudeäussern im Rahmen einer Gesamtbetrachtung über die dem Eigentümer verbleibenden Nutzungsmöglichkeiten seines Grundstücks Rechnung zu tragen. Demnach ist in die Beurteilung nicht nur das unter Schutz gestellte Gebäude, sondern auch der Umschwung und dessen zulässige bauliche Nutzung einzubeziehen.
3. Unbestritten ist sodann, dass die streitbetroffene Fläche das heutige Grundstück Kat.-Nr. 8241 im Halte von 18'363 m2 betrifft und dass der Stichtag für die Beurteilung des Eingriffs der 18. März 1987 ist; an diesem Tag hat der Regierungsrat das Rechtsmittelverfahren gegen die Unterschutzstellung zufolge Rückzugs abgeschrieben.
Der Beschwerdeführer ist aber zusammen mit der Schätzungskommission I der Auffassung, allein schon der Umstand der Unterschutzstellung habe die bauliche Nutzung des Grundstücks vollständig verhindert. Er macht geltend, indem die Zustimmung der Denkmalpflege zum Bauprojekt "C._ AG" aus dem Jahr 1992 ausgeblieben sei, sei ihm während Jahren eine sinnvolle wirtschaftliche Nutzung des Areals verwehrt worden. Die örtliche Baubehörde habe wegen der fehlenden Zustimmung der Denkmalpflege das Vorhaben nicht bewilligt. Er sei während vier Jahren in seiner Planung und deren Umsetzung blockiert gewesen. In dieser Zeit hätten sich Vandalen an den sonst schon lädierten Gebäulichkeiten zu schaffen gemacht. Brände und Niederschläge hätten den Niedergang des ehemaligen Spinnereiareals beschleunigt. Mit Gutachten vom 19. Februar 1996 sei die kantonale Denkmalpflege-Kommission zum Schluss gekommen, dass sämtliche Gebäude im Jakobstal zufolge Brandfällen und Vandalenakten ihre wichtige Zeugeneigenschaft verloren hätten. Deshalb sei der Baudirektion empfohlen worden, die Schutzverfügung aus dem Jahr 1986 aufzuheben. Die Baudirektion habe ihn, den Beschwerdeführer, darüber aber nicht in Kenntnis gesetzt, sondern ihn am 20. März 1996 das Heimschlagsbegehren stellen lassen. Erst am 6. März 2002 sei die noch nicht rechtskräftigen Aufhebung der Schutzverfügung durch die Baudirektion erfolgt.
3.1 Das Verwaltungsgericht hält dieser Argumentation zu Recht entgegen, die Intensität des Schutzeingriffs ins Eigentum sei allein nach den Möglichkeiten und Einschränkungen gemäss der Schutzverfügung selber und bezogen auf den massgeblichen Stichtag zu beurteilen und nicht aufgrund eines Jahre später gezeigten angeblich hindernden Verhaltens einer Bewilligungs- oder Genehmigungsbehörde. Es hätte dem Beschwerdeführer offen gestanden, eine anfechtbare Verfügung der Baudirektion zu verlangen und einen allenfalls abschlägigen Genehmigungsentscheid weiterzuziehen. Bei Nichthandeln der Behörden hätte er überdies die Möglichkeit gehabt, eine Rechtsverzögerungs- oder eine Aufsichtsbeschwerde einzureichen (dazu auch E. 8.4.2 hiernach). Soweit sein Projekt in Übereinstimmung mit der Schutzverfügung und den gesetzlichen Anforderungen stand, hätte er auf dem Rechtsweg dessen Bewilligung erwirken können. Ein Anspruch auf Erteilung der Baubewilligung besteht in jedem Fall nur in dem Umfang, in welchem ein Vorhaben gesetzeskonform ist. Massgebend für die Frage, ob die Schutzverfügung einer materiellen Enteignung gleich kommt, ist dagegen die Intensität des Eigentumseingriffs, nicht die Langwierigkeit eines Baugesuchsverfahrens. Die formelle Pflicht, ein Bauvorhaben der kantonalen Denkmalpflege zur Genehmigung vorzulegen, beschränkt die baulichen Möglichkeiten an sich noch nicht. Der Eingriff aufs Eigentum findet durch die materiellen Vorgaben der Schutzverfügung statt.
3.2 Es ist den kantonalen Behörden auch nicht vorzuwerfen, dass die Schutzverfügung erst nach dem Grundstückskauf durch den Beschwerdeführer erlassen wurde. Aus der Tatsache, dass das Areal zuvor der Industriezone zugewiesen worden war, kann der Beschwerdeführer nichts zu seinen Gunsten ableiten: Die Zonenzugehörigkeit stellt noch keine Garantie für die Bewilligung jeglicher Vorhaben dar. Schutzobjekte - sogenannte Zeitzeugen - gibt es auch in der Industriezone immer wieder. Zwar sieht das PBG/ZH die Aufnahme der Schutzobjekte in Inventaren vor (§ 203 Abs. 2 PBG/ZH). Im vorliegenden Fall wurden Schutzmassnahmen offenbar erst aufgrund des konkreten Bauvorhabens des Beschwerdeführers erwogen. Darin ist aber kein pflichtwidriges Versäumnis der Behörden zu erblicken. Der Käufer eines Grundstücks kann nicht darauf vertrauen, dass dieses nie ins Inventar aufgenommen wird, einzig weil das Objekt im Kaufzeitpunkt nicht darin verzeichnet war. In diesem Sinne sieht der schon damals gleich lautende § 210 PBG/ZH ausdrücklich vor, dass vorsorgliche Schutzmassnahmen im gleichen Verfahren und mit gleichen Rechtswirkungen auch ohne Inventarisierung angeordnet werden können. Die Verfügung vom 26. März 1986 stützt sich denn auch auf diese Bestimmung.
3.3 In einem ersten Zwischenergebnis ist festzuhalten, dass der Erlass der Schutzverfügung an sich und das lange, ergebnislose Baugesuchsverfahren von 1992 keine materielle Enteignung darstellen.
4. Das Verwaltungsgericht hat in einem weiteren Schritt geprüft, ob das Grundstück trotz der Schutzverfügung noch angemessen wirtschaftlich nutzbar gewesen wäre.
4.1 Einleitend stellt das Verwaltungsgericht fest, das Gebäude des Kohlemagazins (Assek.-Nr. 435) sei bereits vor dem massgeblichen Stichtag vom 18. März 1987 wieder aus dem Schutz entlassen worden. Ein Blick in die Akten bestätigt dies (act. 23/II/31.2): Die Baudirektion verfügte am 12. Januar 1987, dass "im Dispositiv der Verfügung Nr. 423 vom 26. März 1986 betreffend Unterschutzstellung der ehemaligen Spinnerei Jakobstal in Bülach" (...) "die Ziffer I/I. (betreffend Kohlemagazin Vers.-Nr. 435) gestrichen" werde. Weiter wurde verfügt, der Abbruch des Kohlemagazins Vers.-Nr. 435 dürfe erst vollzogen werden, wenn eine rechtskräftige Baubewilligung für den Neubau vorliege und die Baufreigabe erteilt sei. Der Beschwerdeführer kann darum nicht vorbringen, das Kohlemagazin unterstehe heute noch "de facto" der im Jahr 1986 angeordneten Schutzmassnahme. Zwar konnte der Abbruch bis heute mangels eines rechtskräftigen Neubauprojekts nicht bewilligt werden. Das ändert aber nichts daran, dass sich die Schutzverfügung nicht mehr auf dieses Gebäude erstreckt. Es ist nicht unüblich, dass zum Schutz von Ortsbildern die Einholung einer Abbruchbewilligung verlangt wird, um ästhetisch unbefriedigende Baulücken zu verhindern. In diesem Sinne statuiert etwa § 309 Abs. 1 lit. c PBG/ZH eine Bewilligungspflicht für den Abbruch von Gebäuden in Kernzonen. Bei der Beurteilung, welche Auswirkungen die Schutzverfügung auf die wirtschaftliche Nutzbarkeit des Grundstücks hatte, durfte das Verwaltungsgericht das Kohlemagazin darum ausser Acht lassen.
4.2 In einem nächsten Schritt legte das Verwaltungsgericht die zu berücksichtigende Fläche fest. Nach seinen Erhebungen beschränkte sich der Umgebungsschutz der Schutzverfügung vom 26. März 1986 auf den Bereich der Altbauten gemäss dem Situationsplan vom 31. Oktober 1985. Der nordöstliche Teil des damaligen Grundstücks Kat.-Nr. 6431 zwischen der Spinnereistrasse und einer etwa entlang der südwestlichen Fassaden der Gebäudeteile G, D3 und D2 verlaufenden Linie sei unter Bauverbot gestellt worden. In diesem nach Angaben des Beschwerdeführers 8'875 m2 grossen Perimeter lägen neben den geschützten Gebäudeteilen A, B, C1, D1, D2, D3, E, F, G und H auch drei abzubrechende Gebäude bzw. Gebäudeteile und sechs Bäume, welche nach der Schutzverfügung zu erhalten und bei Absterben durch neue gleichartige Exemplare zu ersetzen waren. Im südwestlichen Grundstücksteil, wo sich auch das Kohlemagazin, das ursprüngliche Schutzobjekt I befindet, stand nach Berechnung des Verwaltungsgerichts eine Fläche von rund 9'488 m2 für eine neue Überbauung zur Verfügung.
4.3 Die Vorinstanz stellt die Ausgangslage richtig dar. Es ist ihr auch darin zuzustimmen, wenn sie den Einwand des Beschwerdeführers als nicht gerechtfertigt erachtet, wonach von dieser überbaubaren Fläche das Kohlemagazin und die entsprechenden Bauabstände abzuziehen seien. Im Situationsplan sind die Flächen, welche nicht überbaut werden dürfen, schraffiert dargestellt. Wohl verlangt § 238 Abs. 2 PBG/ZH, auf Objekte des Natur- und Heimatschutzes besonders Rücksicht zu nehmen. Sie dürfen auch nicht durch Nutzungsänderungen und Unterhaltsarbeiten beeinträchtigt werden, für die keine baurechtliche Bewilligung nötig ist. Dies hat zwar zur Folge, dass Neubauten in ihrer Platzierung, Volumenverteilung und Gestaltung auf die vorbestehenden Gebäude Rücksicht nehmen müssen. Ein generell einzuhaltender Abstand von 15 m zur Bauverbotszone lässt sich daraus aber nicht ableiten. Es ist denn auch nicht ersichtlich, inwiefern die Denkmalpflege beim vom Beschwerdeführer eingereichten "schematischen Testobjekt für ein Lagerhaus" einen solchen verlangt haben soll, nachdem das Projekt einen Abstand von 10.05 m zwischen dem Lagerhaus und den bestehenden Gebäuden G und D vorgesehen hatte (act. 23/II/45/42). Der Beschwerdeführer nennt das Aktenstück nicht, welches diese Forderung belegen würde. Aber selbst wenn dem so wäre, hätten im Rahmen des konkreten Vorhabens Auflagen gemacht werden dürfen, um § 238 Abs. 2 PBG/ZH Nachachtung zu verschaffen. Auch bei anderen Bauvorhaben werden Gebäudeabstände zu wahren und Volumen anzupassen sein. Dies ändert aber nichts an der grundsätzlichen Überbaubarkeit der südwestlichen Grundstücksfläche. Hinzu kommt, dass die erwähnte, 1987 geplante Lagerhalle eine Breite von 54 m, eine Länge von 106.5 m und eine Hohe von 13 m aufgewiesen hätte (act. 27/11). Dies entspricht einem Volumen von 74'763 m3. Zu Recht führt das Verwaltungsgericht dazu aus, dass dieses Vorhaben den Rahmen des Zulässigen gesprengt hätte, da zusammen mit den geschützten Gebäuden die Baumassenziffer weit überschritten worden wäre. Die Natur- und Heimatschutzkommission des Kantons Zürichs gelangte in ihrem Gutachten zu den Bauplänen am 29. Juni 1987 entsprechend zum Schluss, das wuchtige Neubauprojekt nehme auf die Feinmassstäblichkeiten, welche die technische und kulturhistorisch schützenswerte Anlage ergänzten und für das Jakobstal prägnant mitbestimmend seien, keine Rücksicht (act. 27/11). Wenn der Beschwerdeführer Projekte einreicht, welche in keiner Weise mit dem Schutzzweck und der Bauordnung übereinstimmen, bedeutet dies nicht, dass die Überbaubarkeit übermässig eingeschränkt ist. Auch ohne Einschränkungen durch eine Schutzverfügung haben Bauprojekte die gesetzlichen Vorgaben zu respektieren.
4.4 Nicht rechtsgenüglich dargetan ist, weshalb ein Neubau sogar gegenüber dem Kohlemagazin einen Abstand hätte einhalten müssen, wie dies der Beschwerdeführer geltend macht: Das Kohlemagazin wurde aus dem Schutz entlassen und darf beim Vorliegen eines bewilligungsfähigen Projekt abgebrochen werden, weshalb diese Behauptung jeder Grundlage entbehrt. Die Berechnung der grundsätzlich überbaubaren Fläche, wie sie das Verwaltungsgericht vorgenommen hat, ist nicht zu beanstanden.
5. Sodann hat das Verwaltungsgericht jedes bestehende Gebäude gesondert auf die verbleibenden Nutzungsmöglichkeiten geprüft.
5.1 Schutzobjekt A, Spinnereihauptgebäude
5.1.1 Beim Spinnereihauptgebäude waren die Fassaden und das Dach geschützt. Der Treppenhausanbau an der Ostfassade, der Dachaufbau auf der nördlichen Dachfläche und die Wellblechverkleidungen an den Anbauten der Westseite waren abzubrechen. Rekonstruiert werden sollte die ursprüngliche Fensterachse an der Ostfassade, die durch den sekundären Treppenhausanbau zerstört wurde. Im Inneren waren die Eisenstützen und Unterzugsbalken, der Dachstuhl und die Treppenhausanlage in der Nordwestecke des Gebäudes zu erhalten (act. 23/II/45/3).
5.1.2 Für das Verwaltungsgericht ist nicht nachvollziehbar, weshalb diese Massnahmen eine sinnvolle weitere Nutzung des Gebäudes zu Gewerbezwecken verunmöglicht haben sollen. Es gibt zu bedenken, dass die B._ AG. ihren Spinnereibetrieb in dem Gebäude offenbar noch bis 1982 hatten führen können. Der Beschwerdeführer kann denn auch nicht geltend machen, dass zuerst die Maschinen und Betriebseinrichtungen hätten entsorgt werden müssen - das wäre auch bei jedem nicht unter Schutz stehenden Objekt der Fall gewesen. Dies stellt noch keine einschneidende Nutzungsbeschränkung dar. Gleiches gilt für den Umstand, dass das Gebäude mehr als nur einer "Pinselrenovation" bedurft hätte. Dazu erübrigen sich weitere Erwägungen, da kein Zusammenhang mit der Unterschutzstellung besteht. Die Vorinstanz billigt dem Beschwerdeführer zu, dass die Zugänglichkeit des Gebäudes für eine intensive Lagernutzung mittels Lastwagen mit Schwierigkeiten verbunden gewesen wäre, da die geschützten Aussenfassaden keine grossen Zugänge aufweisen. Andere Nutzungen wären jedoch durchaus möglich gewesen, insbesondere Dienstleistungen, wie sie auch das Verwaltungsgericht nennt. Wie bereits vor dem Verwaltungsgericht äussert der Beschwerdeführer feuerpolizeiliche Bedenken zu den Eisenstützen und macht geltend, die kantonale Feuerpolizei verlange deren feuerhemmende Verkleidung oder deren Überzug mit einem Brandschutzanstrich. Dies verhindert aber keine Nutzung der Räume. Zudem sah § 220 Abs. 1 lit. d PBG/ZH in der damals geltenden Fassung vom 7. September 1975 (nachfolgend aPBG/ZH) die Befreiung von Bauvorschriften vor, wenn besondere Verhältnisse vorlagen, insbesondere, wenn dadurch ein Objekt des Natur- und Heimatschutzes besser geschützt werden konnte. Die Hindernisse, welche der Beschwerdeführer ins Feld führt, wären jedenfalls nicht unüberwindbar und eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung des Spinnereigebäudes - etwa unter Einbezug der frei überbaubaren Fläche im Südwesten des ursprünglichen Grundstücks - wäre durchaus möglich gewesen. Dass dies keineswegs abwegig ist, zeigt auch der Umstand, dass der Beschwerdeführer 1992 ein Projekt "C._ AG" ausgearbeitet hatte, mit welchem er gemäss Aussage im Schätzungsverfahren das Spinnereihauptgebäude hätte sanieren wollen. Im Protokoll des Bau- und Werkausschusses vom 23. September 1992 (act. 23/II/45/56) wird auf S. 2 unter dem Stichwort "Baubeschrieb" zum Vorhaben festgestellt, die unter Schutz gestellten Spinnereigebäude würden weitgehend in das Nutzungskonzept mit einbezogen und vorwiegend als Ausstellungsräume genutzt. Dies zeigt, dass eine sinnvolle Nutzung offenbar auch aus Sicht des Beschwerdeführers möglich gewesen wäre.
5.1.3 Zur nutzbaren Fläche führt das Verwaltungsgericht aus, es handle sich gemäss den Plänen des Beschwerdeführers um 4'648 m2 in den drei Vollgeschossen und dem Dachgeschoss. Das darüber liegende Giebelgeschoss mit einer Fläche von 1'227 m2 könne jedoch wegen der Dachschrägen nur zur Hälfte angerechnet werden. Keine Rolle bei der Anrechnung dieser Fläche spielt nach Meinung der Vorinstanz, dass der Warenlift das Giebelgeschoss nicht bediente. Insgesamt errechnet das Verwaltungsgericht eine wirtschaftlich sinnvoll nutzbare Fläche von 5'261.5 m2 für das Spinnereihauptgebäude. Die Gründe, welche der Beschwerdeführer gegen eine Nutzung des Dach- und des Giebelgeschosses vorbringt, überzeugen nicht. So wäre es beispielsweise nicht zwingend notwendig, diese Räumlichkeiten zu Arbeitszwecken zu nutzen. Er selber hatte in seinem Vorhaben von 1992 im Dachgeschoss Ausstellungsfläche geplant (act. 23/II/45/56 S. 3). Und in seiner Vernehmlassung ans Verwaltungsgericht vom 29. März 2009 (act. 26 S. 12) war er ebenfalls noch davon ausgegangen, dass das Giebelgeschoss wegen der Dachschräge zur Hälfte anrechenbar sei, auch wenn er schon damals eine sinnvolle Nutzung in Abrede stellte. Dabei fällt nicht ins Gewicht, dass der Warenlift dieses nicht bediente - auch ohne Letzteren lässt sich dieses nutzen.
5.2 Schutzobjekt B, Kistenlager
5.2.1 Beim Kistenlager waren die Fassaden, inklusive aller formbestimmenden Baudetails wie Dachgesimse, Fenstergewände und Fenster mit originaler Sprosseneinteilung zu erhalten. Der Lagerschuppen auf der Südseite und der Verbindungsgang zum Battagegebäude sollten abgebrochen werden, während für den Innenraum keine Schutzmassnahmen vorgesehen waren (act. 23/II/45/3).
5.2.2 Zu Recht schätzt das Verwaltungsgericht die gesamte Fläche des Anbaus als problemlos nutzbar ein. Laut den Plänen ist der Anbau direkt über eine Tür vom Hauptgebäude aus zugänglich. Zu den denkbaren Nutzungen zieht die Vorinstanz in Erwägung, die bestehende Innenwand des Kistenlagers sei nicht unter Schutz gestanden und hätte geöffnet werden können. Entgegen der Behauptungen des Beschwerdeführers treffe es nicht zu, dass der westliche Gebäudeteil nur über einen Korridor vom Battagegebäude her zu erreichen gewesen wäre. Bei der Berechnung der Fläche stützt sich das Verwaltungsgericht zugunsten des Beschwerdeführers auf dessen Angaben und zählt 175 m2 zur nutzbaren Fläche.
5.2.3 Die Türbreite von 0.90 m stellt entgegen der Vorbringen des Beschwerdeführers kein Hindernis für eine sinnvolle Nutzung dar, selbst wenn der Verbindungsgang zum Battagegebäude abgebrochen werden muss. In diesem Punkt substanziiert der Beschwerdeführer seine Bedenken nicht hinreichend.
5.3 Schutzobjekt C, Battagegebäude
5.3.1 Für das Battagegebäude sah die Schutzverfügung (act. 23/II/45/3) vor, dass wiederum die Fassaden inklusive aller Baudetails zu erhalten seien. Der Stockereianbau mit dem Staubturm auf der Westseite (im Plan C2) sollte abgebrochen werden. In der Folge dieses Abbruchs sollte die wieder freigestellte Fassade an der Westseite des ursprünglichen Battagegebäudes (C1) mit ehemaliger Fensteranordnung analog der Ostfassade wieder rekonstruiert werden. Für den Innenbereich wurden keine Schutzmassnahmen verfügt.
5.3.2 Das Verwaltungsgericht erachtet auch bei diesem Gebäude eine sinnvolle Nutzung des Innenraums als durchaus möglich. Es stellt zunächst auf die Angaben des Beschwerdeführers ab, wonach die Fläche im Erdgeschoss 310 m2 beträgt. Angesichts der Gebäudehöhe von 6.10 m und der Dachhöhe von 3.10 m geht es von zwei voll nutzbaren Geschossen aus und errechnet insgesamt eine Nutzfläche von 620 m2.
5.3.3 Nachdem für den Innenbereich keinerlei Schutzmassnahmen verhängt wurden, sind die Schlussfolgerungen des Verwaltungsgerichts richtig und eine sinnvolle wirtschaftliche Nutzung im berechneten Umfang zu bejahen. Nicht nachvollziehbar ist, weshalb eine neue Zugänglichkeit geschaffen werden muss und die Bauverbotszone in diesem Zusammenhang einer wirtschaftlichen Nutzung deswegen entgegenstehen soll.
5.4 Schutzobjekt D, Kessel- und Maschinenhaus; Schutzobjekt E, Hochkamin und Schutzobjekt F, Turbinenhaus
5.4.1 Beim Kessel- und Maschinenhaus wurden nicht nur die Fassaden inklusive aller formbestimmenden Details und das Dach geschützt, sondern im Innenraum auch der gesamte Maschinenpark sowie die Dampfkesselanlage. Zudem sollte die durch den Abbruch des Stockerei-Turms und des Stockereianbaus wieder frei gewordene Ostfassade rekonstruiert werden. Auch der Hochkamin sollte integral erhalten werden, genauso wie die Fassaden und das Dach des Turbinenhauses. Im Innern des Turbinenhauses wurde die ältere Turbine von Escher Wyss an Ort und Stelle unter Schutz gestellt.
5.4.2 Es ist unbestritten, dass diese drei Schutzobjekte als Folge der verhängten Massnahmen nicht mehr wirtschaftlich genutzt werden konnten. Dazu erübrigen sich weitere Erwägungen.
5.5 Schutzobjekt G, Schlossereianbau
5.5.1 Beim Schlossereianbau sollten die Fassaden inklusive aller formbestimmenden Baudetails sowie das Dach erhalten werden. Für das Innere waren keinerlei Schutzmassnahmen vorgesehen (act. 23/II/45/3).
5.5.2 Aufgrund fehlender Vorgaben für den Innenraum erachtet das Verwaltungsgericht diesen als voll nutzbar. Dazu gehört aus seiner Sicht auch die Ausnutzung des Dachgeschosses, selbst wenn Letzteres bisher keine regulären Treppenaufgänge aufgewiesen hat. Wiederum ausgehend von den Angaben des Beschwerdeführers nimmt die Vorinstanz eine nutzbare Fläche von 450 m2 an und addiert die Nutzflächen in den beiden Dachgeschossen von 150 m2 und 116 m2.
5.5.3 Die bis anhin fehlenden Treppen stellen keinen Hinderungsgrund für eine vollständige Nutzung des Innenraums dar. Hätte der Beschwerdeführer ein gleichwertiges Gebäude ohne Schutzbestimmungen erworben, wären ebenfalls Renovationsarbeiten angefallen. Es ist nicht wahrscheinlich, dass die Dachflächen einfach so belassen worden wären. Die Argumentation des Beschwerdeführers ist im Unterschied zu derjenigen der Vorinstanz nicht überzeugend.
5.6 Schutzobjekt H, Baumwollmagazin
5.6.1 Für das Baumwollmagazin waren wiederum Schutzmassnahmen für die Fassaden und das Dach verfügt worden. Der Innenraum wurde keinen Einschränkungen unterworfen (act. 23/II/45/3).
5.6.2 Das Verwaltungsgericht zieht mit Blick auf die Gebäudehöhe von 8.50 m in Erwägung, dass zwar auch eine zweigeschossige Nutzung der Innengrundfläche von ca. 320 m2 möglich wäre. Da der (heutige) Beschwerdegegner aber selber nur von einer eingeschossigen Lagernutzung ausgehe, werde den Einschränkungen bezüglich Zugänglichkeit und fehlender Belichtung Rechnung getragen.
5.6.3 In diesem Punkt zeigt sich das Verwaltungsgericht eher grosszügig gegenüber dem Beschwerdeführer; eine zweigeschossige Nutzung - etwa zu Lagerzwecken - ist nicht zwingend ausgeschlossen. Nicht zu hören ist dagegen der Beschwerdeführer mit seinem Einwand, das Baumwollmagazin sei nicht bestimmungsgemäss und sinnvoll nutzbar, weil das Rolltor wegen eines geschützten Baums nicht zugänglich sei. Der Beschwerdegegner hält dagegen, selbst wenn eine Zulieferung mit grossen Lastwagen nicht möglich wäre, bedeute dies kein Nutzungshindernis. Dem ist so: Einzig, weil sich eine spezifische Nutzung nicht realisieren lässt, heisst dies nicht, dass die grosse Lagerfläche brach liegen müsste.
5.7 Insgesamt ist die Berechnung der Einzelflächen durch das Verwaltungsgericht nicht zu beanstanden.
6. 6.1 In einem nächsten Schritt hat das Verwaltungsgericht eine Nutzflächenberechnung gemacht. Dazu hat es ermittelt, welche oberirdischen Nutzflächen auf dem gesamten Areal zulässig wären, inwieweit die in den Schutzobjekten vorhandenen bzw. möglichen Flächen sinnvoll nutzbar sind und wieweit neue Nutzflächen auf dem überbaubaren Grundstücksteil erstellt werden können. Die Untergeschossflächen hat es bei seiner Berechnung weggelassen, dies mit dem Argument, für die Baumassenziffer seien die Untergeschosse nicht relevant, da auf dem überbaubaren Grundstücksteil von 9'488 m2 ohne Einbusse Untergeschosse realisiert und demnach nicht realisierbare Untergeschosse im Bereich der Schutzobjekte voll kompensiert werden könnten. Es verweist zudem auf § 258 Abs. 1 PBG/ZH, wonach bei der Baumassenziffer der oberirdische umbaute Raum mit seinen Aussenmassen als anrechenbar gilt. Bei den geschützten Volumina hat es nicht auf die Zahlen des Kantons, sondern auf diejenigen des Beschwerdeführers abgestellt (act. 27/12), weil es dessen Berechnungen als substanziiert und plausibel erachtet hat.
6. 6.1 In einem nächsten Schritt hat das Verwaltungsgericht eine Nutzflächenberechnung gemacht. Dazu hat es ermittelt, welche oberirdischen Nutzflächen auf dem gesamten Areal zulässig wären, inwieweit die in den Schutzobjekten vorhandenen bzw. möglichen Flächen sinnvoll nutzbar sind und wieweit neue Nutzflächen auf dem überbaubaren Grundstücksteil erstellt werden können. Die Untergeschossflächen hat es bei seiner Berechnung weggelassen, dies mit dem Argument, für die Baumassenziffer seien die Untergeschosse nicht relevant, da auf dem überbaubaren Grundstücksteil von 9'488 m2 ohne Einbusse Untergeschosse realisiert und demnach nicht realisierbare Untergeschosse im Bereich der Schutzobjekte voll kompensiert werden könnten. Es verweist zudem auf § 258 Abs. 1 PBG/ZH, wonach bei der Baumassenziffer der oberirdische umbaute Raum mit seinen Aussenmassen als anrechenbar gilt. Bei den geschützten Volumina hat es nicht auf die Zahlen des Kantons, sondern auf diejenigen des Beschwerdeführers abgestellt (act. 27/12), weil es dessen Berechnungen als substanziiert und plausibel erachtet hat.
6.2 6.2.1 Für das geschützte Bauvolumen setzte das Verwaltungsgericht darum in Übereinstimmung mit dem Beschwerdeführer 35'470 m3 ein. Als mutmassliche Geschosshöhe nahm es - wie der Beschwerdeführer auch (act. 27/12 S. 3) - 3.7 m an. Ausgehend von der gesamten Grundstücksfläche in der Industriezone, nämlich von 18'363 m2, und der Baumassenziffer von 5, ergibt dies ein total zulässiges Bauvolumen von 91'815 m3. Diese Volumen dividiert durch die Geschosshöhe von 3.7 m führt zu einer zulässigen Bruttogeschossfläche von 24'814.9 m2. Davon brachte das Verwaltungsgericht 10 % für die Aussenwände in Abzug und gelangte zu einer total zulässigen oberirdischen Nutzfläche von 22'333.4 m2. Diesem Resultat stellte es die tatsächlich nutzbaren oberirdischen Geschossflächen gegenüber:
6.2.2 In den geschützten Gebäuden wären aufgrund der vorstehend wiedergegebenen Berechnungen (E. 5 hiervor) noch 7'092.5 m2 nutzbar gewesen. Sodann subtrahierte das Verwaltungsgericht vom insgesamt auf der Gesamtfläche (18'363 m2) zulässigen Bauvolumen (91'815 m3) das vom Beschwerdeführer errechnete geschützte Bauvolumen (35'470.8 m3). Die resultierenden 56'344.2 m3 dividierte es durch die massgebliche Geschosshöhe von 3.7 m und erhielt verbleibende 15'228.2 m2 Bruttogeschossflächen in etwaigen Neubauten. Es brachte wiederum 10 % davon für die Aussenwände in Abzug. Damit präsentierte sich eine Nutzfläche von 13'705.4 m2 für noch mögliche Neubauten. Insgesamt wäre somit - trotz der Schutzmassnahmen - noch eine oberirdische Geschossfläche von 20'797.9 m2 (7'092.5 m2 + 13'705.4 m2) nutzbar gewesen.
6.2.3 Eine Gegenüberstellung der 22'333.4 m2, welche ohne Schutzmassnahmen baulich nutzbar gewesen wären, und der 20'797.9 m2, welche schliesslich trotz der Schutzverfügung noch nutzbar sind, ergibt einen Nutzungsverlust von 1'535.5 m2 oder 6.8 %.
6.3 In einem Zwischenresultat sind die Berechnungen des Verwaltungsgerichts als plausibel und nachvollziehbar zu bezeichnen. Die Einwände des Beschwerdeführers sind nicht stichhaltig. Art. 3 der Zonenordnung Jakobstal vom 30. November 1981 (act. 23/II/45/9) sah 3 Vollgeschosse mit einer Maximalhöhe von 13.50 m vor. Die Baumassenziffer betrug 5.0 m3/m2. Mit der Revision der Zonenplanung wurde das fragliche Gebiet im Jakobstal am 17. September 1986 der Industriezone Id zugewiesen (act. 23/II/79 und act. 23/II/80 sowie act. 27/2), für welche grundsätzlich dieselben Vorschriften galten. Zwar wurde auf die Festlegung einer Geschosszahl verzichtet. Nichtsdestotrotz durfte das Verwaltungsgericht die Untergeschosse bei seiner Berechnung vernachlässigen, zumal es dies für beide Grundstücksteile - denjenigen in der Bauverbotszone und den noch frei überbaubaren - gleich gehandhabt hat.
6.4 Auch wenn die vom Beschwerdeführer erworbenen Gebäude nicht unter Schutz gestanden hätten, wären Renovationsarbeiten unabdingbar gewesen. In diesem Zusammenhang hält die Vorinstanz dem Beschwerdeführer denn auch entgegen, die ihm auferlegten Rekonstruktions- und weiteren Schutzpflichten hätten keinen massgeblichen Einfluss auf die Beurteilung der Eingriffsintensität. Die Schutzverfügung verlangt im Wesentlichen die Anpassungen von Fassaden und Fenstern als Folge gewisser Abbrucharbeiten beim Spinnereihauptgebäude, dem Battagegebäude und dem Kessel- und Maschinenhaus. Auch die übrigen Schutzpflichten gehen nicht massgeblich über den üblichen Unterhalt hinaus, der grundsätzlich für den Erhalt von Bausubstanz aufzuwenden ist. Hinzu kommt, dass in Ziff. 7 der Schutzverfügung auf S. 9 ausdrücklich festgehalten wird, der Staat werde an die Kosten der Gebäudeerhaltung Beiträge leisten. Diese Möglichkeit ist gesetzlich in § 217 PBG/ZH verankert: Danach leistet der Staat den Gemeinden nach ihrer finanziellen Leistungsfähigkeit Kostenanteile bis zu 60 % der beitragsberechtigten Ausgaben für Massnahmen zur Erhaltung oder Pflege von Ortsbildern von kantonaler oder regionaler Bedeutung. Abs. 2 lit. a der zitierten Bestimmung sieht vor, dass der Staat Privaten und Institutionen Subventionen bis zur vollen Höhe der beitragsberechtigten Ausgaben für Massnahmen zur Schaffung, Erhaltung, Erschliessung, Gestaltung oder Pflege von Objekten des Natur- und Heimatschutzes sowie von Erholungsgebieten gewähren kann. Solche Beiträge dürften allerdings nicht ohne Weiteres gesprochen werden, sondern setzen ein entsprechendes Gesuch voraus. Wenn der Beschwerdeführer kein solches gestellt hat, ist dies nicht den staatlichen Behörden vorzuwerfen. Weder in der Schutzverfügung noch im angefochtenen Urteil der Vorinstanz wird im Übrigen - entgegen der Behauptung des Beschwerdeführers - Bezug genommen auf § 207 PBG/ZH, gemäss welchem der Staat unter Umständen die gesamte Unterhaltspflicht selber übernimmt und der Eigentümer dies zu dulden hat.
6.5 Die Schlussfolgerungen des Verwaltungsgerichts, wonach trotz der Unterschutzstellung weiterhin eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung zulässig war und die damit verbundenen Einschränkungen weniger als 10 % der ohne Schutzmassnahmen möglichen Nutzung betrugen, sind nicht zu beanstanden. Die Argumentation der Vorinstanz ist detailliert und überzeugend. Unerheblich für die Frage der materiellen Enteignung ist der Erschliessungsstandard des südwestlichen Arealteils. Selbst wenn für eine Überbauung des freien Parzellenteils zusätzliche Erschliessungsmassnahmen erforderlich gewesen wären, hat dies auf die Frage der Eingriffsintensität keinen erheblichen Einfluss. Auch bei Grundstücken ohne Schutzanordnungen fallen je nach konkreter Nutzung zusätzliche Aufwendungen für die Erschliessung an.
Überdies ist für die Abgrenzung zwischen entschädigungslosen und entschädigungspflichtigen Eingriffen nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung nicht allein die prozentuale Wertverminderung massgebend, sondern es wird darauf abgestellt, ob auf der betroffenen Parzelle eine bestimmungsgemässe, wirtschaftlich gute Nutzung weiterhin möglich ist (BGE <ref-ruling> E. 4a S. 264 f. mit Hinweisen auf die Urteile vom 21. November 1984, in: ZBl 86/1985 S. 211 ff. und vom 14. Dezember 1983, in: ZBl 85/1984 S. 366 ff.; unveröffentlichte Erwägung 4b des Urteils <ref-ruling>; <ref-ruling> E. 5 S. 634 f.; <ref-ruling> E. 7 S. 342 f.; <ref-ruling> E. 3 S. 164 f.). So erblickte das Bundesgericht weder in der Auszonung eines Viertels einer Parzelle noch darin, dass ein Grundstück zu einem Drittel mit einem Bauverbot belegt wurde, einen enteignungsähnlichen Tatbestand, da es zum Schluss gelangte, die Eigentümer könnten ihre Parzellen auch nach dem Eingriff in angemessener, wirtschaftlich sinnvoller Weise nutzen (ZBl 85/1984 S. 367 f.; <ref-ruling> f.; <ref-ruling> E. 3 S. 164 ff.). Auch im Urteil BGE <ref-ruling>, in welchem eine Bauzonenänderung eine Reduktion des baulichen Nutzungsmasses auf einen Drittel und eine geschätzte Wertverminderung von 20 % zur Folge hatte, wurde keine materielle Enteignung angenommen mit der Begründung, die den Eigentümern verbleibenden Befugnisse seien keineswegs bedeutungslos, denn sie könnten aus ihrem Land weiterhin einen beachtlichen wirtschaftlichen Nutzen ("un profit économique appréciable") ziehen (E. 6b S. 636). Diese 20 % sind aber nicht zum absoluten Grenzwert erhoben worden (vgl. BGE <ref-ruling> E. 4a S. 264). Für die Beantwortung der Frage, ob eine materielle Enteignung vorliegt oder nicht, kommt es ausschliesslich darauf an, ob nach wie vor eine bestimmungsgemässe, wirtschaftlich sinnvolle und gute Nutzung des betroffenen Grundstücks möglich ist. Trifft das - wie dies vorliegend der Fall ist - zu, so kann in der Regel nicht von einem enteignungsähnlichen Eingriff in die Substanz des Eigentums gesprochen werden.
7. Indessen ist eine entschädigungspflichtige Eigentumsbeschränkung ausnahmsweise auch dann zu bejahen, wenn der betroffene Grundeigentümer ein Sonderopfer erleidet, indem er als einziger oder mit wenigen andern Grundeigentümern zusammen ungleich stärker als alle übrigen Grundeigentümer getroffen wird, sodass es mit der Rechtsgleichheit nicht vereinbar wäre, wenn er hierfür keine Entschädigung erhielte (Urteil 1A.19/2004 des Bundesgerichts vom 25. Oktober 2004 E. 3.2 publ. in: ZBl 107/2006 S. 41).
7.1 Das Verwaltungsgericht hat das Vorliegen dieses Tatbestands verneint. Es führt dazu aus, der Beschwerdeführer hätte aus den unter Schutz gestellten Fabrikgebäuden weiterhin Ertrag ziehen und diesen durch Umbaumassnahmen und eine Neuüberbauung im Südwesten noch ganz erheblich steigern können. Angesichts des errechneten Nutzflächenverlusts von weniger als 10 % liege daher auch für die Annahme eines Sonderopfers keine genügende Eingriffsintensität vor. Auch eine stossende Rechtsungleichheit gegenüber anderen Grundeigentümern sei nicht erkennbar, denn die Fabrikanlage sei nicht etwa aus einer Reihe ähnlicher Anlagen exemplarisch für alle ausgewählt worden. Zudem sei der Beschwerdeführer mit Blick auf andere von Denkmalschutzmassnahmen betroffene Grundeigentümer nicht rechtsungleich behandelt worden. Er hätte wie andere Eigentümer zwar gewisse Aufwendungen für Schutzvorkehren treffen müssen. Unter Verweis auf § 207 Abs. 2 PBG/ZH zieht das Verwaltungsgericht in Erwägung, das zürcherische Recht gehe jedoch davon aus, dass solche Kosten, wenn sie in qualifizierter Weise über das allgemein notwendige Mass an Unterhalt und Pflege hinausgingen, vom anordnenden Gemeinwesen zu übernehmen seien.
7.2 Wie die vorstehenden Erwägungen gezeigt haben, ist die Eingriffsintensität vorliegend vergleichsweise gering. Die denkmalpflegerischen Auflagen verlangen vom Beschwerdeführer kein Sonderopfer. Trotz etlicher Vorgaben in der Schutzverfügung wäre eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung am Stichtag (18. März 1987) durchaus möglich gewesen. Den Erwägungen des Verwaltungsgerichts ist in dieser Hinsicht nichts beizufügen (<ref-law>).
7.3 Ein Sonderopfer vermag auch nicht der Umstand zu bewirken, dass vom Beschwerdeführer Massnahmen zur Erhaltung des Schutzobjekts erwartet werden. Wohl ist bei der Beurteilung von Eigentumsbeschränkungen im Interesse der Denkmalpflege auch zu berücksichtigen, ob dem Eigentümer an bauliche Massnahmen Beiträge ausgerichtet werden, welche allenfalls unwirtschaftliche Aufwendungen aufzuwiegen vermögen (BGE <ref-ruling> E. 5b S. 269). Vorliegend hat der Beschwerdeführer offensichtlich gar kein Beitragsgesuch gestellt. Aber selbst wenn staatliche Beiträge explizit abgelehnt worden wären, würde dies nicht automatisch eine Entschädigungspflicht nach sich ziehen. Massgebend ist auch diesbezüglich das Verhältnis der fehlenden Beitragsleistungen zu den auf dem Grundstück verbleibenden Nutzungsmöglichkeiten. Je grösser Letztere sind, desto grösser sind die finanziellen Aufwendungen, die dem Eigentümer zur Erhaltung des Schutzobjekts zumutbar sind. Sie finden dort ihre Grenze, wo sie zusammen mit den eingetretenen Nutzungsbeschränkungen des Schutzobjekts eine derartige Werteinbusse darstellen, dass sie im Vergleich zu den verbleibenden Nutzungsmöglichkeiten des Grundstücks einer materiellen Enteignung gleichkommen (Urteil 1A.19/2004 des Bundesgerichts vom 25. Oktober 2004 E. 3.2.2 publ. in: ZBl 107/2006 S. 41). Im erwähnten Urteil 1A.19/2004 hat das Bundesgericht eine materielle Enteignung verneint, weil rund zwei Drittel der betroffenen Parzelle der Überbauung zugeführt werden konnten. Vorliegend wäre die Parzelle trotz der verfügten Schutzmassnahmen weitgehend nutzbar und insbesondere im südwestlichen Grundstücksteil im Rahmen der baugesetzlichen Vorgaben frei überbaubar gewesen. Auch die unter Schutz gestellten Gebäude hätten zu weiten Teilen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden können. Wo industrielle Fertigungen oder Lagerräume schwierig gewesen wären, hätte die Möglichkeit zu Dienstleistungs- bzw. Büronutzung bestanden. Unter diesen Umständen kann selbst dann nicht von einer materiellen Enteignung gesprochen werden, wenn nebst einer allfälligen durch die Unterschutzstellung entstandenen Nutzungseinbusse zusätzlich erwachsenden Kosten für die Erhaltung des Schutzobjekts mit berücksichtigt werden.
7.4 Von einem entschädigungspflichtigen Sonderopfer könnte allenfalls dann gesprochen werden, wenn die Beschwerdegegner zu weitergehenden Schutzmassnahmen verpflichtet worden wären, die über die Erhaltung der nach der Schutzverfügung bezeichneten Gebäudeteile hinausgingen und ihnen damit als einzelne Eigentümer ein wirtschaftlich unzumutbares Opfer zugunsten der Allgemeinheit auferlegt würde (vgl. BGE <ref-ruling> E. 5b S. 269). Die in der Schutzverfügung angeordneten Rekonstruktionspflichten an den Fassaden des Spinnereihauptgebäudes, dem Battagegebäude und dem Kessel- und Maschinenhaus sind im Verhältnis zum Gesamtwert der Liegenschaft und den verbleibenden Nutzungsmöglichkeiten von untergeordneter Bedeutung. Zur Bejahung eines entschädigungspflichtigen Sonderopfers genügen sie jedenfalls nicht. Gleiches gilt für die vom Beschwerdeführer geltend gemachten "Sicherheitskosten", die auch bei jahrelang leer stehenden Gebäuden anfallen können, welche nicht unter Schutz gestellt sind. Wäre die Anlage genutzt worden - eine Vermietung beispielsweise wäre denkbar gewesen, zumal die Spinnerei ja bis ins Kaufjahr 1982 noch betrieben wurde -, hätten Vandalenakte einfacher vermieden werden können. Dafür hat jedenfalls nicht die öffentliche Hand aufzukommen.
8. Schliesslich macht der Beschwerdeführer eine Entschädigung für den Ersatz unnötiger Planungskosten geltend.
8.1 Nach der Rechtsprechung des Bundesgerichts hat ein Bauherr keinen Anspruch auf Ersatz nutzlos gewordener Planungskosten, wenn sein Vorhaben aufgrund der geltenden Bauvorschriften nicht bewilligt werden kann. Dies gilt auch dann, wenn der Bauherr ein dem geltenden Recht entsprechendes Baugesuch eingereicht hat, sich bis zum Entscheid darüber aber die gesetzlichen Grundlagen zum Nachteil des Gesuchstellers geändert haben. Einzig wenn gerade die Einreichung eines bestimmten Baugesuchs Anlass zur Änderung der baurechtlichen Vorschriften gegeben hat, weil die Baubehörden auf diese Weise die Ausführung des Vorhabens verhindern wollten, besteht (nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung zum früheren <ref-law> [in Verbindung mit Art. 22ter aBV]) für die nutzlos gewordenen Aufwendungen ein Entschädigungsanspruch, jedenfalls wenn die Absicht der Baubehörden für den Grundeigentümer nicht voraussehbar war. Ersatz muss sodann in denjenigen Fällen geleistet werden, in welchen dem Bauwilligen vor Einreichung des Baugesuchs Zusicherungen auf den Fortbestand der geltenden Bauvorschriften gegeben worden sind und dieser im Vertrauen darauf Projektierungskosten aufgewendet hat (<ref-ruling> E. 4a S. 237; <ref-ruling> E. 7b S. 500 f.).
8.2 Für das Verwaltungsgericht ist fraglich, ob sich diese, auf die Änderung einer Bauordnung bezogene Rechtsprechung ohne Weiteres auf Fälle von Denkmalschutzmassnahmen übertragen lässt. Es gibt zu bedenken, dass anders als bei Bau- und Zonenordnungen, wo den Behörden ein überaus grosser Planungsspielraum zustehe, Unterschutzstellungen nur bei Vorliegen eng umschriebener Voraussetzungen zulässig seien. Anlass für Denkmalschutzmassnahmen würde daher regelmässig nicht ein konkretes Bauprojekt geben, dessen Verwirklichung verhindert werden solle, sondern höchstens die auf ein Baugesuch hin einsetzenden Abklärungen zur Schutzwürdigkeit. Wie es sich damit verhält, kann aus Sicht des Verwaltungsgerichts offen bleiben, denn ein Ersatz für das 1992 ausgearbeitete Projekt komme von vornherein nicht in Frage. In jenem Zeitpunkt sei die Schutzverfügung bereits rechtskräftig erlassen gewesen und das Vorhaben habe sich in Bezug auf das Battagegebäude und das Baumwollmagazin nicht an die Schutzverfügung gehalten.
Auch für das vor der Schutzverfügung ausgearbeitete Projekt anerkennt das Verwaltungsgericht keinen Ersatzanspruch. Der Beschwerdeführer habe dieses auf eigenes Risiko hin ausgearbeitet, dies ohne die gebotene Vorabklärung zu einer allfälligen Schutzwürdigkeit des offensichtlich bemerkenswerten Gebäudeensembles. Aus dem Umstand, dass die Anlage noch nicht im Inventar der Schutzobjekte von regionaler und kantonaler Bedeutung aufgenommen worden sei, könne er kein besonderes Vertrauen auf einen Schutzverzicht geltend machen. Weiter macht das Verwaltungsgericht auf die Möglichkeit eines Provokationsbegehrens im Sinne von § 213 PBG/ZH aufmerksam. Wenn der Beschwerdeführer davon während mehr als einem Jahr (von der Auftragserteilung im März 1984 bis zum Abbruchgesuch am 1. April 1985) keinen Gebrauch gemacht habe, könne er sich den während dieser Zeit unnötig betriebenen Aufwand nicht entschädigen lassen. Als nicht erwiesen erachtet das Verwaltungsgericht die Behauptung, wonach sich die Bauherrschaft damals wegen des vorsorglich verfügten Abbruchverbots gegen das Projekt und damit für einen anderen Hauptsitz entschieden habe. Zudem habe der Beschwerdeführer nicht dargelegt, dass ihm die Projektierungskosten nicht bereits von Seiten der Bauherrschaft ersetzt worden seien.
Auch für das vor der Schutzverfügung ausgearbeitete Projekt anerkennt das Verwaltungsgericht keinen Ersatzanspruch. Der Beschwerdeführer habe dieses auf eigenes Risiko hin ausgearbeitet, dies ohne die gebotene Vorabklärung zu einer allfälligen Schutzwürdigkeit des offensichtlich bemerkenswerten Gebäudeensembles. Aus dem Umstand, dass die Anlage noch nicht im Inventar der Schutzobjekte von regionaler und kantonaler Bedeutung aufgenommen worden sei, könne er kein besonderes Vertrauen auf einen Schutzverzicht geltend machen. Weiter macht das Verwaltungsgericht auf die Möglichkeit eines Provokationsbegehrens im Sinne von § 213 PBG/ZH aufmerksam. Wenn der Beschwerdeführer davon während mehr als einem Jahr (von der Auftragserteilung im März 1984 bis zum Abbruchgesuch am 1. April 1985) keinen Gebrauch gemacht habe, könne er sich den während dieser Zeit unnötig betriebenen Aufwand nicht entschädigen lassen. Als nicht erwiesen erachtet das Verwaltungsgericht die Behauptung, wonach sich die Bauherrschaft damals wegen des vorsorglich verfügten Abbruchverbots gegen das Projekt und damit für einen anderen Hauptsitz entschieden habe. Zudem habe der Beschwerdeführer nicht dargelegt, dass ihm die Projektierungskosten nicht bereits von Seiten der Bauherrschaft ersetzt worden seien.
8.3 8.3.1 Das Grundstück wurde, nachdem es vorher der Landwirtschaftszone zugewiesen war, am 30. November 1981 in die Industriezone umgezont. Der Regierungsrat genehmigte den neuen Zonenplan am 3. Februar 1982. Im gleichen Jahr gab der vormalige Eigentümer seinen Betrieb auf, worauf der Beschwerdeführer das Areal am 26. Oktober 1982 für 3.3 Mio. Franken erwarb. Er macht jetzt geltend, beim Projekt "D._", für welches er 1984 um Bewilligung ersuchte, hätten ihm die kommunalen Behörden den Bau verweigert. Wenn er gewusst hätte, dass das Spinnereiareal als schützenswert betrachtet werden könnte, hätte er es nicht erworben. Er wirft der kantonalen Behörde eine Pflichtversäumnis vor, weil sie das Ensemble nicht inventarisiert habe. Weder für die Baubehörde noch für den Regierungsrat sei der Entscheid der Denkmalpflege absehbar gewesen, sonst hätten sie das fragliche Areal seiner Meinung nach nicht der Industriezone zugewiesen.
8.3.2 Der Beschwerdeführer war nicht gehalten, vor Inangriffnahme seines Projekts abzuklären, ob von Seiten des Kantons etwaige Schutzabsichten bestehen. Im Gegenteil, der Umstand, dass das Grundstück gerade erst vorbehaltlos der Industriezone zugewiesen worden war, liess keine derartige Entwicklung erahnen. Zwar sind Unterschutzstellungen heutzutage auch bei Industriebauten, sogenannten Zeitzeugen, üblich und nicht im Voraus auszuschliessen. Es erstaunt aber, dass der Entschluss zur Unterschutzstellung derart kurz nach der Umzonung gefällt wurde. Im Genehmigungsbeschluss des Regierungsrats finden sich keinerlei Erwägungen zu dieser Problematik. Vor dem Hintergrund der fast unmittelbar folgenden Unterschutzstellung macht die Umzonung in die Industriezone wenig Sinn. Selbst wenn eine wirtschaftlich sinnvolle Nutzung danach noch möglich und zulässig war, standen die Schutzmassnahmen aufgrund der zahlreichen damit verbundenen Auflagen und Bedingungen der üblichen Nutzung, von welcher der Käufer eines Industriegrundstücks ausgehen durfte, doch entgegen. Die Umzonung lag denn auch nicht Jahre zurück, sondern war das Resultat aktuellster planerischer Überlegungen. Der Beschwerdeführer durfte darauf vertrauen, dass nach Absicht der Planbehörde eine herkömmliche industrielle Nutzung des Areals erwünscht und zulässig sei. Auch der Kaufpreis von 3.3 Mio. Franken liess keinen Rückschluss auf derartige Restriktionen zu. Der Beschwerdeführer war darum nicht verpflichtet, auf Zusehen hin ein Provokationsbegehren zu stellen, um jeglichen Risiken einer - im damaligen Zeitpunkt unwahrscheinlichen - Unterschutzstellung zu begegnen. Damit wird ihm unterstellt, er hätte 1984 erahnen müssen, was den Behörden bei der Zonenplanung zwei Jahre zuvor nicht bewusst war. Der Beschwerdeführer hat in gutem Glauben und ohne Verletzung der gebotenen Sorgfalt die Planung seines ersten Bauprojekts in Angriff genommen, welche dann durch die Unterschutzstellung hinfällig wurde. Erahnen liessen sich die Schutzabsichten erst im Spätherbst 1984 im Rahmen der damaligen Diskussionen mit der Baubehörde, als die kantonale Denkmalpflege ins Verfahren mit einbezogen wurde. Zu diesem Zeitpunkt aber hatte der Beschwerdeführer bereits einen erheblichen Planungsaufwand betrieben.
8.3.3 Die Situation ist demnach durchaus vergleichbar mit den in E. 8.1 zitierten Fällen. Aufgrund der unmittelbar vor Erwerb des Grundstücks erfolgten Umzonung von der Landwirschafts- in die Industriezone durfte der Beschwerdeführer auf die Bewilligungsfähigkeit eines zonenkonformen Projekts vertrauen. Die Absicht einer Unterschutzstellung des Areals war für ihn - gerade aufgrund der neuen Zonierung - nicht erkennbar. Es steht ihm deswegen ein Entschädigungsanspruch für die entstandenen Projektierungskosten zu.
8.3.4 Was die Höhe der Entschädigung anbelangt, hat der Beschwerdeführer Fr. 580'000.-- geltend gemacht (vgl. act. 23/II/45/184). Er stützt sich dabei auf die honorarberechtigte Bausumme. Allerdings ist fraglich, ob der Betrag, der allenfalls nach SIA-Norm gegenüber der Bauherrschaft gefordert werden kann, als Planungsaufwand zu qualifizieren ist. Der Beschwerdegegner hat sich nicht zur Höhe der eingeklagten Summe geäussert. Es obliegt dem Verwaltungsgericht, die Entschädigung für die bis zum Baustopp aufgelaufenen Planungskosten festzusetzen.
8.3.4 Was die Höhe der Entschädigung anbelangt, hat der Beschwerdeführer Fr. 580'000.-- geltend gemacht (vgl. act. 23/II/45/184). Er stützt sich dabei auf die honorarberechtigte Bausumme. Allerdings ist fraglich, ob der Betrag, der allenfalls nach SIA-Norm gegenüber der Bauherrschaft gefordert werden kann, als Planungsaufwand zu qualifizieren ist. Der Beschwerdegegner hat sich nicht zur Höhe der eingeklagten Summe geäussert. Es obliegt dem Verwaltungsgericht, die Entschädigung für die bis zum Baustopp aufgelaufenen Planungskosten festzusetzen.
8.4 8.4.1 Auch in Bezug auf das 1992 eingereicht Projekt "C._ AG" verlangt der Beschwerdeführer Ersatz für die ihm entstandenen Projektierungskosten. Die Stadtbehörde Bülach habe längst die Baubewilligung erteilt. Hätte die Baudirektion - wie in Aussicht gestellt - die ihrerseits notwendige Genehmigung erteilt, hätte das Projekt nach Meinung des Beschwerdeführers realisiert und die vollständig der Industriezone zugehörige Liegenschaft grösstenteils bestimmungsgemäss und wirtschaftlich noch sinnvoll genutzt werden können, dies bei nahezu vollständiger Erhaltung des Schutzobjekts. Die mehrmals mündlich, mit der Aktennotiz der Denkmalpflege vom 16. Oktober 1992 auch schriftlich zugesicherte Genehmigung sei jedoch ausgeblieben.
8.4.2 In Übereinstimmung mit dem Verwaltungsgericht ist festzuhalten, dass hinsichtlich sämtlicher Arbeiten, welche nach dem Erlass der Schutzverfügung erfolgten, kein Entschädigungsanspruch besteht, weil die Vorgaben, welche ein Bauprojekt erfüllen musste, klar gegeben waren. Dennoch sollte das Baumwollmagazin gemäss dem Projekt "C._ AG" beseitigt und das Kohlemagazin auf einen Viertel verkürzt werden. Selbst wenn die kommunale Baubehörde dieses Vorhaben - unter ausdrücklichem Vorbehalt der Genehmigung durch die Baudirektion - bewilligt hat, kann der Beschwerdeführer daraus nichts zu seinen Gunsten ableiten: Entscheidbefugnis über Eingriffe an den Schutzobjekten kommt dem Kanton zu. Die kommunale Baubewilligung stellt darum keine Zusicherung dar, auf welche der Beschwerdeführer vertrauen konnte. Ebenso wenig kann die Aktennotiz der Denkmalpflege vom 16. Oktober 1992 als verbindliche Zusicherung für eine Bewilligung gelten (act. 23/II/45/58). Der in <ref-law> verankerte Grundsatz von Treu und Glauben gibt dem Bürger zwar Anspruch auf Schutz des berechtigten Vertrauens, das er in behördliche Zusicherungen oder sonstiges, bestimmte Erwartungen begründendes Verhalten der Behörden setzt. Die unrichtige Zusicherung einer Behörde ist jedoch nur dann bindend, wenn die Behörde in einer konkreten Situation mit Bezug auf bestimmte Personen gehandelt hat, sie für die Zusicherung zuständig war oder sie der Bürger aus zureichenden Gründen für zuständig halten konnte, der Bürger die Unrichtigkeit der Zusicherung nicht ohne Weiteres erkennen konnte, er im Vertrauen auf die Richtigkeit der Zusicherung Dispositionen getroffen hat, die nicht ohne Nachteil rückgängig gemacht werden können, und die gesetzliche Ordnung seit der Zusicherung keine Änderung erfahren hat (vgl. etwa <ref-ruling> E. 6.1 S. 636; <ref-ruling> E. 2c S. 479; je mit Hinweisen; Urteil 1E.13/2004 des Bundesgerichts vom 8. Februar 2002 E. 5.1 publ. in: ZBl 107/2006 S. 439). Zudem kann der Aktennotiz keine verbindliche Zusage entnommen werden. Vermerkt wurde:
"Ende Monat wird die Baubewilligung definitiv vorliegen und die Baudirektion wird daraufhin die Genehmigung erteilen. Gleichzeitig wird die Denkmalpflege im Rahmen dieser Verfügung das Schutzziel ev. neu formulieren resp. an die heutigen Gebäude anpassen."
Das Bauvorhaben respektierte die Vorgaben der Schutzverfügung offensichtlich nicht, da verschiedene Abbrucharbeiten vorgesehen waren. In der Aktennotiz wird lediglich in Aussicht gestellt, dass das Schutzziel eventuell neu formuliert werde. Eine Verpflichtung zur Neuformulierung des Schutzziels, wie dies der Beschwerdeführer behauptet, ist in diesem Wortlaut jedenfalls nicht enthalten. Erst recht konnte die Denkmalpflege nicht verbindlich eine Genehmigung der Baudirektion zusichern, dazu war sie nicht kompetent.
Der Beschwerdegegner macht zudem zu Recht geltend, dass die Planungskosten zu diesem Zeitpunkt längst angefallen waren. Das Baugesuch lag vom 21. April bis 10. Mai 1992 auf, die fragliche Aktennotiz der Denkmalpflege wurde erst am 16. Oktober 1992 verfasst. Aus den Akten ist nicht ersichtlich, ob vor Ausarbeitung des Projekts Gespräche zwischen dem Beschwerdeführer und den Behörden stattgefunden haben. Offenbar wurde jedenfalls das Verfahren in der Folge nicht beförderlich behandelt. Gründe für diese Verzögerung sind aufgrund der Aktenlage keine zu erkennen. Daraus kann der Beschwerdeführer aber keinen Anspruch auf Ersatz der Projektierungskosten geltend machen, zumal nie rechtskräftig über die Bewilligungsfähigkeit des Vorhabens entschieden wurde. Es hätte dem Beschwerdeführer offen gestanden, eine anfechtbare Verfügung zu verlangen oder bei deren Ausbleiben eine Rechtsverzögerungsbeschwerde einzureichen, denn nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung verstösst es unter anderem dann gegen <ref-law>, wenn eine Gerichts- oder Verwaltungsbehörde sich zwar bereit zeigt, einen Entscheid zu treffen, diesen aber nicht binnen der Frist fällt, welche nach der Natur der Sache und nach der Gesamtheit der übrigen Umstände als angemessen erscheint. Dabei ist es für die Rechtsuchenden unerheblich, auf welche Gründe - beispielsweise auf ein Fehlverhalten der Behörde oder auf andere Umstände - die Rechtsverzögerung zurückzuführen ist; entscheidend ist ausschliesslich, dass die Behörde nicht fristgerecht handelt (Urteil 2C_244/2007 des Bundesgerichts vom 10. Oktober 2007 E. 4.2). Es ist aber nicht Aufgabe des Bundesgerichts, in erster Instanz über die Bewilligungsfähigkeit des Bauprojekts aus dem Jahr 1992 zu entscheiden.
8.5 Erst recht keinen Anspruch auf Kostenersatz kann der Beschwerdeführer für die Aufwendungen im Zusammenhang mit der überdimensionierten Lagerhalle machen (act. 27/11). Dieses Vorhaben respektierte weder die Schutzmassnahmen noch die Baumassenziffer (siehe E. 4.3 hiervor).
8.6 Das Verwaltungsgericht hat weitergehende Entschädigungsforderungen des Beschwerdeführers wegen unnötiger Planungskosten folglich zu Recht abgewiesen.
9. Somit ist die Beschwerde im Sinne der Erwägungen teilweise gutzuheissen. Das angefochtene Urteil ist aufzuheben und an die Vorinstanz zur Neubeurteilung zurückzuweisen. Die Gerichtskosten des bundesgerichtlichen Verfahrens sind in einem reduzierten Umfang dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>). Im Umfang seines Obsiegens hat ihm der Kanton Zürich eine Parteientschädigung zu leisten. Der Kanton hat praxisgemäss keine Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>), es ist ihm aber auch keine Parteientschädigung zuzusprechen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird teilweise gutgeheissen. Das Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 20. August 2009 wird aufgehoben und zur Neubeurteilung im Sinne der Erwägungen an die Vorinstanz zurückgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 30'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Der Kanton Zürich hat den Beschwerdeführer für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 5'000.-- zu entschädigen.
4. Dem Kanton Zürich wird keine Parteientschädigung zugesprochen.
5. Dieses Urteil wird den Parteien sowie der Schätzungskommission I und dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 3. Abteilung, 3. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 10. August 2010
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Die Gerichtsschreiberin:
Féraud Scherrer Reber