Art. 16 RPG - landwirtschaftliche Aussiedlung, hat sich ergeben:
A.- A._ beabsichtigen, auf der Parzelle Nr. 1588 im Gebiet X._, Klosters, eine landwirtschaftliche Siedlung mit Wohnhaus, Stall-/Ökonomiegebäude und Remise zu errichten. Die Bauparzelle befindet sich in der Landwirtschaftszone, teilweise überlagert von der Gefahrenzone
2. Die Zufahrt zum Baugrundstück verläuft zum Teil durch die Gefahrenzone 1 und durch die Grundwasser- und Quellenschutzzone. Der als Lehrbetrieb anerkannte Landwirtschaftsbetrieb der Eheleute A._ umfasste während des kantonalen Verfahrens rund 24 ha Betriebsfläche und 25 Grossvieheinheiten (GVE). Nach Abschluss des kantonalen Verfahrens haben die Eheleute A._ zusätzlich ca. 3 ha Landwirtschaftsland erworben. Im projektierten Stallgebäude ist Platz für 38 GVE.
Ein erstes Bauprojekt von 1995 war daran gescheitert, dass das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden die Baubewilligung aus formellen Gründen aufgehoben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückgewiesen hatte.
Im Frühjahr 1999 reichten die Eheleute A._ ein überarbeitetes Projekt ein. Dagegen erhob die Nachbarin B._ erneut Einsprache. Das Amt für Umweltschutz Graubünden (AfU) erteilte dem Vorhaben am 7. Mai 1999 die erforderliche gewässerschutzrechtliche Bewilligung. Das Departement des Innern und der Volkswirtschaft Graubünden (DIV) entschied am 25. Mai 1999, das Vorhaben entspreche dem Zweck der Nutzungszone, und stimmte der Erteilung einer ordentlichen Baubewilligung durch die Gemeinde zu. Am 9. Juni 1999 erteilte der Vorstand der Gemeinde Klosters-Serneus die Baubewilligung unter verschiedenen Auflagen und Bedingungen. Die Einsprache von B._ wies er ab, soweit er darauf eintrat.
B.- Gegen die gemeinsam eröffneten Verfügungen der Gemeinde und der kantonalen Instanzen gelangte B._ an das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden. Das Gericht hiess den Rekurs am 16. Dezember 1999 im Sinne der Erwägungen gut und hob die Bewilligung der Gemeinde und die Zustimmungsverfügung des DIV auf.
C.- A._ haben gegen den Entscheid des Verwaltungsgerichts am 3. April 2000 Verwaltungsgerichtsbeschwerde und staatsrechtliche Beschwerde an das Bundesgericht erhoben. Sie beantragen die Aufhebung des angefochtenen Entscheides und die Bestätigung der erstinstanzlichen Bewilligungen, eventuell die Rückweisung der Sache an das Verwaltungsgericht.
Das DIV ersucht um Gutheissung der Beschwerden, während das Verwaltungsgericht und B._ deren Abweisung beantragen. Der Vorstand der Gemeinde Klosters-Serneus erklärt Verzicht auf Stellungnahme. Das Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) beantragt die Abweisung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde.
Die Parteien erhielten Gelegenheit, sich zur Stellungnahme des ARE zu äussern.

Das Bundesgericht zieht in Erwägung:
1.- a) Die Beschwerdeführer haben - in der selben Rechtsschrift, was nicht zu beanstanden ist - sowohl staatsrechtliche als auch Verwaltungsgerichtsbeschwerde erhoben. Welches Rechtsmittel zulässig ist, ob vorliegend beide Rechtsmittel ergriffen werden können und in welchem Umfang darauf einzutreten ist, prüft das Bundesgericht von Amtes wegen und mit freier Kognition. Entsprechend der subsidiären Natur der staatsrechtlichen Beschwerde ist zunächst zu prüfen, ob die Verwaltungsgerichtsbeschwerde offen steht (<ref-ruling> E. 2a).
b) Gemäss Art. 34 Abs. 1 RPG (in der Fassung vom 20. März 1998, in Kraft seit 1. September 2000) ist die Verwaltungsgerichtsbeschwerde an das Bundesgericht unter anderem zulässig gegen Entscheide letzter kantonaler Instanzen über die Zonenkonformität von Bauten und Anlagen ausserhalb der Bauzonen sowie über Bewilligungen im Sinne der Art. 24-24d RPG. Soweit die Verwaltungsgerichtsbeschwerde zulässig ist, kann der Beschwerdeführer die Verletzung von Bundesrecht, einschliesslich Überschreitung und Missbrauch des Ermessens geltend machen; zum Bundesrecht im Sinne von Art. 104 lit. a OG gehört sodann auch das Bundesverfassungsrecht (<ref-ruling> E. 2d/bb, 72 E. 1b, je mit Hinweisen).
Soweit der Beschwerdeführer die Verletzung kantonalen Ergänzungsrechts zu Art. 16-16b und 24-24d RPG bzw.
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).
c) Vorliegend rügen die Beschwerdeführer die Verletzung von Art. 16, 22 und 24 RPG (in der bis 31. August 2000 gültigen Fassung, nachstehend zitiert als aRPG), des Grundsatzes von Treu und Glauben sowie der Eigentumsgarantie.
Alle diese Rügen können im Rahmen des Verfahrens der Verwaltungsgerichtsbeschwerde geprüft werden. Für die staatsrechtliche Beschwerde bleibt kein Raum; auf sie ist nicht einzutreten (Art. 84 Abs. 2 OG).
d) Das Verwaltungsgericht hat im angefochtenen Entscheid die Zulässigkeit der geplanten Aussiedlung dem Grundsatz nach bejaht, indessen die Zonenkonformität und damit die Zulässigkeit der als Altenteil im Wohnhaus vorgesehenen Zweitwohnung verneint und das Stallgebäude im Lichte der vorhandenen Entscheidungsgrundlagen als überdimensioniert bezeichnet. Damit hat das Gericht zwar formell einen Rückweisungsentscheid getroffen, materiell aber über Grundsatzaspekte des Streitgegenstandes entschieden, was nach der Praxis des Bundesgerichtes nicht als Zwischenentscheid, sondern als anfechtbarer Teilentscheid anzusehen ist (<ref-ruling> E. 1b mit Hinweisen).
Die Beschwerdeführer sind als Verfügungsadressate gemäss Art. 103 lit. a OG zur Verwaltungsgerichtsbeschwerde legitimiert. Auf die rechtzeitig und formrichtig eingereichte Verwaltungsgerichtsbeschwerde ist einzutreten.
e) Der massgebliche Sachverhalt ergibt sich hinreichend klar aus den Akten. Auf einen Augenschein kann daher verzichtet werden.
2.- Das Bundesgericht ist an die Sachverhaltsfeststellungen des Verwaltungsgerichts gebunden, soweit sie nicht offensichtlich unrichtig, unvollständig oder unter Verletzung wesentlicher Verfahrensvorschriften zustande gekommen sind (Art. 105 Abs. 2 OG). Soweit die Beschwerdeführer dem Verwaltungsgericht eine offensichtlich unrichtige oder unvollständige Sachverhaltsfeststellung vorwerfen, handelt es sich bei richtiger Betrachtungsweise vor allem um Rügen rechtlicher Art, welche nicht die Ermittlung, sondern die Würdigung des Sachverhaltes betreffen. Was diesen selbst angeht, kann grundsätzlich von den Feststellungen des Verwaltungsgerichts ausgegangen werden (vgl. aber E. 5b/bb).
Auf nachträgliche Veränderungen des Sachverhalts, wie vorliegend die Vergrösserung der Betriebsfläche nach Abschluss des Verfahrens vor Verwaltungsgericht, können sich die Beschwerdeführer vor Bundesgericht nicht berufen, weil dessen Kognition durch Art. 105 Abs. 2 OG beschränkt wird (<ref-ruling> E. 5d S. 310 mit Hinweisen).
3.- Die Beschwerdeführer machen geltend, das Verwaltungsgericht hätte auf den Rekurs der heutigen Beschwerdegegnerin nicht eintreten dürfen. Einerseits habe diese seinerzeit erklärt, auf eine Einsprache bzw. einen Rekurs zu verzichten, wenn das Bauvorhaben um 10-15 m nach Osten verschoben werde. Diese Bedingung sei mit dem neuen Projekt erfüllt worden. Anderseits verstosse das Verhalten der Beschwerdegegnerin gegen Treu und Glauben.
a) Das Verwaltungsgericht hat festgestellt, ein eindeutiger und vorbehaltloser Einspracheverzicht lasse sich den Akten nicht entnehmen. Hinzu komme, dass nach Lehre und Praxis der zum Voraus erklärte Rechtsmittelverzicht unwirksam sei. Diese Erwägungen sind nicht zu beanstanden.
Wie das Bundesgericht schon vor langem erkannt hat, muss ein Verzicht auf ein Rechtsmittel jedenfalls dann als unwirksam betrachtet werden, wenn nicht vorausgesetzt werden darf, dass die Partei dabei in voller Sachkenntnis gehandelt hat (<ref-ruling> E. 2 mit Hinweis). Die Lehre ist der selben Auffassung (vgl. Alfred Kölz/Jürg Bosshart/Martin Röhl, Kommentar zum Verwaltungsrechtspflegegesetz des Kantons Zürich,
2. Aufl. , Zürich 1999, Vorbem. zu §§ 19-28, N. 56 mit Hinweisen). Über den Inhalt der Zusicherung, die der Rechtsvertreter der Beschwerdegegnerin am 31. Juli 1996 abgegeben hat, ist nur eine briefliche Bestätigung des Anwaltes der Beschwerdeführer vorhanden. Eine schriftlich dokumentierte Äusserung der Beschwerdegegnerin selbst bzw. ihres Vertreters liegt nicht vor. Vor allem wurde in der Folge nicht nur der Standort des Projektes verschoben, sondern auch dieses selbst verändert. Aus der Zusicherung vom 31. Juli 1996 können die Beschwerdeführer daher nichts für sich ableiten. Am 20. Juli 1998 äusserte sich der Anwalt der Beschwerdegegnerin in einem Brief wie folgt:
"... Die heutige Situation präsentiert sich aus unserer Sicht viel günstiger. Gelänge Ihnen eine weitere Rückversetzung um nochmals rund 2 m, wäre die Liegenschaft von Frau K. durch das Bauprojekt kaum mehr berührt. Könnten Sie dies bei der weiteren Projektierung noch berücksichtigen? ...".
Irgendwelche hinreichend konkreten Zusicherungen, dass die Beschwerdegegnerin auf die gerichtliche Anfechtung der Baubewilligung verzichten würde, enthält dieser Brief nicht.
Andere Beweismittel für den behaupteten Rechtsmittelverzicht legen die Beschwerdeführer nicht vor.
b) Der Grundsatz von Treu und Glauben gebietet als allgemeiner Rechtsgrundsatz, sich im Rechtsverkehr redlich, loyal und korrekt zu verhalten (vgl. Ulrich Häfelin/Georg Müller, Grundriss des Allgemeinen Verwaltungsrechts, 3. Auflage, Zürich 1998, Rz. 521; Max Baumann, Zürcher Kommentar, N. 28 und 100 zu Art. 2 ZGB,). Soweit er sich auf das Verhalten der Parteien in einem Verfahren bezieht, stellt er keinen verfassungsrechtlichen Grundsatz, sondern einen allgemeinen Rechtsgrundsatz dar, dessen Handhabung im Beschwerdeverfahren vor Bundesgericht nur auf Willkür hin überprüft werden kann (<ref-ruling> E. 1 S. 509 mit Hinweis).
Es gibt keinen allgemeinen Grundsatz der Gebundenheit an das eigene Handeln. Setzt sich jemand zu seinem früheren Verhalten in Widerspruch, ist darin nur dann ein Verstoss gegen Treu und Glauben zu erblicken, wenn das frühere Verhalten ein schutzwürdiges Vertrauen begründet hat, welches durch die neuen Handlungen enttäuscht würde. Ist eine Rechtslage unklar oder zweifelhaft, so widerspricht es nicht Treu und Glauben, wenn jemand widersprüchliche Positionen einnimmt, um seine Rechte unabhängig vom Ausgang einzelner Rechtsstandpunkte optimal zu wahren (<ref-ruling> E. 2a, 115 II 331 E. 5a).
Das Verwaltungsgericht verfiel nicht in Willkür, weil es im Verhalten der Beschwerdegegnerin keine Verletzung des Grundsatzes von Treu und Glauben sah. Vorliegend konnte von Anbeginn an kein Zweifel bestehen, dass die Beschwerdegegnerin dem Bauvorhaben der Beschwerdeführer ablehnend gegenüberstand. Wenn sie in der Folge versuchte, auf die Projektierung einen gewissen Einfluss zu nehmen, und dabei auch Erfolg hatte, so kann doch nicht gesagt werden, sie habe sich in einer Art und Weise in die Projektierung einmischen können und dabei eine so umfassende Berücksichtigung ihrer Interessen erreicht, dass ihr Rechtsmittel gegen die Baubewilligung als nicht hinzunehmendes widersprüchliches Verhalten zu werten wäre.
4.- a) Durch Gesetzesrevision vom 20. März 1998, in Kraft seit 1. September 2000, wurden die Art. 16 und 24 aRPG durch die Art. 16-16b und 24-24d RPG ersetzt. Gemäss Art. 52 Abs. 2 der am 1. September 2000 in Kraft getretenen Raumplanungsverordnung vom 28. Juni 2000 (RPV, SR 700. 1) werden hängige Beschwerdeverfahren nach bisherigem Recht zu Ende geführt, sofern das neue Recht für den Gesuchsteller oder die Gesuchstellerin nicht günstiger ist. Demnach ist vorliegend zu prüfen, ob das Verwaltungsgericht Art. 16 aRPG richtig angewendet hat, sofern sich nicht aus dem neuen Recht eine für die Beschwerdeführer günstigere Lösung ergibt.
b) aa) Welche Bauten in der Landwirtschaftszone als zonenkonform im Sinne von Art. 22 Abs. 2 lit. a RPG gelten konnten, beurteilte sich bisher anhand der Umschreibung der Landwirtschaftszonen in Art. 16 aRPG. Gemäss der dazu vom Bundesgericht entwickelten Rechtsprechung galten Bauten und Anlagen dann in der Landwirtschaftszone als zonenkonform, wenn sie hinsichtlich Standort und Ausgestaltung in einer unmittelbaren funktionellen Beziehung zum Landwirtschafts- bzw. Gartenbaubetrieb standen und im Hinblick auf die bodenabhängige Nutzung des Landes als unentbehrlich erschienen.
Zonenkonform waren nur Gebäude, die in ihrer konkreten Ausgestaltung für eine zweckmässige Bewirtschaftung des Bodens am vorgesehenen Standort objektiv notwendig und nicht überdimensioniert waren. Ausserdem durften gegen ihre Errichtung keine überwiegenden öffentlichen Interessen sprechen. Dabei stimmte der Begriff der Zonenkonformität von Landwirtschaftsgebäuden im Wesentlichen mit jenem der Standortgebundenheit im Sinne von Art. 24 Abs. 1 aRPG überein (<ref-ruling> E. 3a mit Hinweisen). Für Wohngebäude galt insbesondere, dass sie im Hinblick auf die bodenabhängige Nutzung des Landes als unentbehrlich erscheinen mussten.
Ihre Zonenkonformität setzte voraus, dass für ein ordnungsgemässes Bewirtschaften des Bodens ein längeres Verweilen am betreffenden Ort erforderlich war und dass dieser von der nächstgelegenen Wohnzone weit entfernt lag (<ref-ruling> E. 3b mit Hinweisen).
bb) Durch die Gesetzesrevision wurde der Begriff der Landwirtschaftszone erweitert (Art. 16 RPG). Hervorzuheben ist insbesondere der Grundsatzentscheid des Gesetzgebers, den Gedanken der multifunktionalen Landwirtschaftszone in die Umschreibung der landwirtschaftlichen Nutzung aufzunehmen (vgl. Walter Haller/Peter Karlen, Raumplanungs-, Bau- und Umweltrecht, 3. Aufl. , Band I, Zürich 1999, Rz. 263).
Demnach umfassen Landwirtschaftszonen Land, das sich für die landwirtschaftliche Bewirtschaftung oder den produzierenden Gartenbau eignet und zur Erfüllung der verschiedenen Aufgaben der Landwirtschaft benötigt wird (Abs. 1 lit. a) oder im Gesamtinteresse landwirtschaftlich bewirtschaftet werden soll (Abs. 1 lit. b). Wichtiges Element der Erweiterung ist der Übergang vom bisherigen "Produktionsmodell", gemäss welchem die bodenabhängige Produktionsweise das Hauptcharakteristikum der landwirtschaftlichen Nutzung darstellte, zum "Produktemodell". Danach dient die Landwirtschaftszone der langfristigen Sicherung der Ernährungsbasis des Landes grundsätzlich ohne Rücksicht darauf, ob die landwirtschaftlichen Produkte bodenabhängig oder bodenunabhängig erzeugt werden (vgl. Botschaft des Bundesrates vom 22. Mai 1996 zu einer Teilrevision des Bundesgesetzes über die Raumplanung, BBl 1996 III 523 f.).
Anders als bisher regelt der neue Art. 16a RPG ausdrücklich, welche Bauten und Anlagen in der Landwirtschaftszone zonenkonform sind. Gemäss Abs. 1 sind Bauten und Anlagen zonenkonform, die zur landwirtschaftlichen Bewirtschaftung oder für den produzierenden Gartenbau nötig sind. Vorbehalten bleibt eine engere Umschreibung der Zonenkonformität im Rahmen von Art. 16 Abs. 3 RPG, der den Kantonen aufträgt, im Rahmen ihrer Planungen den verschiedenen Funktionen der Landwirtschaft angemessen Rechnung zu tragen. Der Wortlaut von Art. 16a Abs. 1 RPG, für sich allein genommen, würde Platz schaffen für die Zulassung aller für die landwirtschaftliche Bewirtschaftung erforderlichen Anlagen, sowohl bei bodenabhängiger wie bei bodenunabhängiger Produktion. Aus den Absätzen 2 und 3 ergeben sich indessen Einschränkungen. Bauten und Anlagen für die bodenunabhängige Nutzung sind nur zulässig, sofern sie entweder den Rahmen der inneren Aufstockung einhalten (Abs. 2) oder in einem Gebiet der Landwirtschaftszone erstellt werden sollen, das vom Kanton in einem Planungsverfahren dafür freigegeben wurde (Abs. 3; vgl. Rudolf Muggli, Kurzkommentar zum Entwurf für eine Änderung des Raumplanungsgesetzes, in: Schweizerische Vereinigung für Landesplanung [VLP], Raum & Umwelt 1998, S. 56 ff., N. 1 f. zu Art. 16a).
Zur Zulässigkeit von Wohnbauten lässt sich Art. 16a RPG nichts entnehmen. Grundsätzlich, d.h. vor allem unter Vorbehalt der Neuerungen in Art. 24-24d RPG, bleibt die unter dem bisherigen Recht entwickelte Praxis weiterhin massgeblich (Muggli, a.a.O., N. 4 zu Art. 16a; Haller/Karlen, a.a.O., Rz. 557).
c) Die Beschwerdeführer betreiben gemäss den Feststellungen der Vorinstanz bodenabhängige Landwirtschaft.
Ihr Vorhaben stellt keine innere Aufstockung dar, und eine besondere Landwirtschaftszone im Sinne von Art. 16a Abs. 3 RPG liegt nicht vor. Das neue Recht enthält keine grundsätzlichen Änderungen, die sich zu Gunsten der Beschwerdeführer auswirken. Das Vorhaben ist daher nach bisherigem Recht zu beurteilen. Ob die revidierten Art. 24-24d RPG zu einer für die Beschwerdeführer günstigeren Beurteilung führen, ist anschliessend im Zusammenhang zu untersuchen.
5.- a) Das Verwaltungsgericht hat festgestellt, mit der vorhandenen Futtermittelbasis könnten die Beschwerdeführer 30 GVE halten; der effektive Bestand belaufe sich zur Zeit auf ca. 25 GVE. Der im geplanten Ökonomiegebäude vorgesehene Raum für 38 GVE entspreche somit einer Betriebsreserve von rund 25%. Das Gericht erwog, eine derart grosse Betriebsreserve sei nicht ohne Weiteres zonenkonform. Vielmehr müsste im Rahmen eines langfristigen Bewirtschaftungskonzeptes dargetan werden, dass die Reserve mit einiger Wahrscheinlichkeit in absehbarer Zeit tatsächlich benötigt werde.
Eine solche Überprüfung habe nicht stattgefunden und sei bei einer Neuauflage des Projektes durch die Vorinstanz noch vorzunehmen.
b) Wie zuvor dargelegt, können gemäss der bundesgerichtlichen Praxis, an der in dieser Hinsicht festzuhalten ist, nur solche Bauten und Anlagen als in der Landwirtschaftszone zonenkonform gelten, die in einer unmittelbaren funktionellen Beziehung zum Landwirtschafts- bzw.
Gartenbaubetrieb stehen und im Hinblick auf die landwirtschaftliche Nutzung des Landes als unentbehrlich erscheinen.
Zonenkonform sind nur Gebäude, die in ihrer konkreten Ausgestaltung für eine zweckmässige landwirtschaftliche Bewirtschaftung am vorgesehenen Standort objektiv notwendig und nicht überdimensioniert sind. Dem Verwaltungsgericht ist daher zuzustimmen, dass das Stallgebäude nur dann bewilligt werden kann, wenn dafür bei objektiver Betrachtung in absehbarer Zeit ein Bedarf gegeben ist.
aa) Vorweg ist festzustellen, dass die betriebliche Notwendigkeit eines Neubaus von Stall und Remise grundsätzlich ausgewiesen ist. Die Beschwerdeführer müssen ihre Tiere heute in vier verschiedenen Ställen unterbringen.
Diese genügen den gesetzlichen Anforderungen nicht mehr; ausserdem verursacht die verstreute Unterbringung des Viehs gemäss der glaubwürdigen Darstellung der Beschwerdeführer unnötigen Arbeitsaufwand und erschwert in übermässiger Weise eine rationelle Betriebsabwicklung. Beim verstreut gelegenen Land der Beschwerdeführer handelt es sich gemäss der Zusammenstellung der bewirtschafteten Flächen offenbar durchwegs um (Mäh-) Wiesen und nicht um Weideland, so dass die zentrale Unterbringung des Viehs den Weidegang nicht erschwert.
In diesem Zusammenhang ist ferner zu erwähnen, dass die Tiere im Sommer auf die Alp gebracht werden.
bb) Der Vorwurf, die Beschwerdeführer verfügten über kein Bewirtschaftungskonzept, ist in dieser allgemeinen Form nicht berechtigt. Es trifft zwar zu, dass ein eigentliches (schriftlich formuliertes) Betriebskonzept nicht vorliegt und dass die (zustimmenden) Stellungnahmen des kantonalen Landwirtschaftsamtes vom 25. April 1995 und vom 4. Mai 1999 wenig aussagekräftig und nur rudimentär begründet sind. Indessen hat die Vorinstanz - nach den Akten zu schliessen - von den Beschwerdeführern nie ausdrücklich die Vorlage eines Betriebskonzeptes verlangt. Insofern erscheint der Vorwurf der Beschwerdeführer, das Verwaltungsgericht habe den Sachverhalt unvollständig ermittelt, als nachvollziehbar. Aus den Akten geht hervor, dass die Beschwerdeführer beide über einen Fachabschluss (Meisterlandwirt bzw. diplomierte Bäuerin/Lehrmeisterin) verfügen und wie bisher bzw. in erweitertem Umfang im Rahmen eines Vollerwerbsbetriebes Viehmast, Milch- und Käseproduktion sowie Kleintierhaltung (v.a. Schafe, evtl. Geissen) betreiben wollen. Es ist anerkannt, dass der geplante Stall deutlich grösser ist, als es der derzeit gehaltenen Anzahl GVE entspricht. Die Beschwerdeführer und das DIV weisen aber darauf hin, dass im Raum Klosters in den nächsten Jahren mit verschiedenen Betriebsaufgaben zu rechnen ist, weshalb die Beschwerdeführer die Futtermittelgrundlage durch die Zupacht oder den Erwerb weiteren Landes werden erweitern können. Damit sowie durch ihr Bauprojekt bringen die Beschwerdeführer hinreichend zum Ausdruck, dass sie ihren Betrieb sukzessive vergrössern wollen. Der - wie in Erwägung 2 erwähnt grundsätzlich unbeachtliche, aber von keiner Seite bestrittene - Erwerb von zusätzlichem Landwirtschaftsland im Jahre 2000 bestätigt diese Feststellung. Das Landwirtschaftsamt hat den Betrieb der Beschwerdeführer als existenzfähig und zukunftsgeprägt bezeichnet. Es besteht kein hinreichender Anlass, den Beschwerdeführern unter den gegebenen Voraussetzungen die Errichtung des geplanten Stalles wegen übermässiger Grösse zu untersagen. Dabei ist in Rechnung zu stellen, dass es klar wirtschaftlicher ist, im Rahmen des Neubaus eine gewisse Reservekapazität zu schaffen, als das Gebäude in wenigen Jahren, längst bevor ein eigentlicher Renovationsbedarf entstanden ist, zu erweitern. Ferner kann berücksichtigt werden, dass sich das geplante Stallgebäude für eine zonenwidrige Nutzung nicht eignet, weshalb eine Zweckentfremdung wenig wahrscheinlich erscheint.
cc) Die Beschwerdegegnerin ist unter Hinweis auf <ref-ruling> E. 2b der Auffassung, das Vorhaben sei auch deshalb nicht zu bewilligen, weil es unwirtschaftlich sei.
Eine wirtschaftliche Rentabilität sei schon angesichts der Baukosten von Fr. 2'000'000.-- nicht gegeben.
Dieser Einwand ist unbegründet. Der Vollerwerbsbetrieb der Beschwerdeführer ist gemäss der übereinstimmenden Beurteilung der kantonalen Instanzen existenzsichernd, und auch die Beschwerdegegnerin behauptet im Grunde nichts anderes. Die Tatsache, dass das von den Beschwerdeführern bewirtschaftete Land verstreut liegt, stellt gewiss einen Nachteil der Bewirtschaftung dar. Dabei handelt es sich aber nicht um einen Einzelfall, und es wird dadurch eine (hinreichend) wirtschaftliche Betriebsweise nicht ausgeschlossen.
Die Tatsache, dass die Beschwerdeführer für die Finanzierung ihres Bauvorhabens nicht auf Kredite Aussenstehender angewiesen sind, mag mit sich bringen, dass sie etwas grosszügiger planen können; dass deshalb ihr Vorhaben unwirtschaftlich wäre, ist nicht ersichtlich.
c) Der angefochtene Entscheid hat demnach die Zonenkonformität des geplanten Stallgebäudes zu Unrecht verneint und ist insofern aufzuheben.
6.- a) Wohngebäude sind wie erwähnt in der Landwirtschaftszone gemäss altem wie neuem Recht nur zonenkonform im Sinne von Art. 22 Abs. 2 lit. a RPG, soweit sie im Hinblick auf die Nutzung des Landes als unentbehrlich erscheinen. Vorauszusetzen ist, dass für ein ordnungsgemässes Bewirtschaften des Bodens ein längeres Verweilen am betreffenden Ort erforderlich ist und dass dieser von der nächstgelegenen Wohnzone weit entfernt liegt. Sind diese Voraussetzungen nicht gegeben, so fehlt es am erforderlichen sachlichen Bezug des Bauvorhabens zur landwirtschaftlichen Produktion (<ref-ruling> E. 2b, 121 II 307 E. 3b, je mit Hinweisen). Der landwirtschaftliche Zweck darf nicht bloss Vorwand sein, um ein Bauvorhaben zu realisieren, das für die Bewirtschaftung nicht objektiv erforderlich ist. Das Vorrecht, ausserhalb der Bauzone zu wohnen, bleibt daher einem relativ engen Personenkreis vorbehalten. Dazu zählen nur Leute, die als Betriebsinhaber oder Hilfskraft unmittelbar in der Landwirtschaft tätig sind, ihre Familienangehörigen sowie ferner die abtretende Generation, welche ein Leben lang in der Landwirtschaft tätig war. Ob die ständige Anwesenheit der Bewirtschafter zur Führung und Überwachung des Landwirtschaftsbetriebes notwendig ist, und wieviel Wohnraum zu diesem Zweck erforderlich ist, ist unter Würdigung sämtlicher Umstände eines Falles zu untersuchen, wobei sich die Betrachtung mehr an qualitativen als an quantitativen Kriterien zu orientieren hat (vgl. <ref-ruling> E. 3a, 307 E. 3b, je mit Hinweisen).
b) Ausgehend von dieser Rechtsprechung hat das Verwaltungsgericht die Zulässigkeit einer Wohnbaute für die Beschwerdeführer und ihre Kinder sowie für je einen Lehrling und eine Lehrtochter bejaht, diejenige für eine weitere Wohnung als Altenteil hingegen verneint. Gemäss Art. 114 Abs. 1 OG darf das Bundesgericht weder zugunsten noch zuungunsten der Parteien über deren Begehren hinausgehen, ausser in Abgabestreitigkeiten. Das Verwaltungsgericht hat den Rekurs der heutigen Beschwerdegegnerin im Sinne der Erwägungen gutgeheissen und damit die Zulässigkeit der Aussiedlung grundsätzlich bejaht. Sowohl die Beschwerdegegnerin als auch das Bundesamt für Raumentwicklung haben auf eine eigene Anfechtung des Urteils verzichtet.
Die Beschwerdeführer haben das Urteil angefochten, um eine vollständige Bestätigung der kommunalen und kantonalen Bewilligungsverfügungen zu erhalten. Es würde eine unzulässige reformatio in peius darstellen, im jetzigen Verfahren die Beschwerde mit der Begründung abzuweisen, die Errichtung von Wohnraum für die Familie der Beschwerdeführer sowie für den Lehrling und die Lehrtochter sei ebenfalls unzulässig.
Immerhin mag angemerkt werden, dass der Betrieb der Beschwerdeführer angesichts der Tierhaltung der dauernden Anwesenheit von Betreuungspersonal bedarf. Dies gilt namentlich dann, wenn der Tierbestand vergrössert wird.
Das Bundesamt für Raumentwicklung weist auf ein nicht veröffentlichtes Urteil des Bundesgerichtes vom 21. Juni 1999 (1A. 120/1998, Kanton Zug) hin, in welchem die Bewilligung einer Wohnbaute verweigert wurde, weil damit keine wesentlichen betrieblichen Vorteile verbunden waren. In jenem Fall betrug die Weglänge zwischen dem bestehenden Bauernhaus in der Wohnzone und den möglichen Standorten für das neue Betriebsgebäude 250 oder allenfalls 500 m, und vor allem besass der Landwirt in jenem Fall Bauland, welches um je ca.
180 m näher bei den Betriebsstandorten gelegen gewesen wäre.
Der vorliegend zu beurteilende Fall lässt sich damit nicht vergleichen. Die Distanz zwischen der heutigen - eher kleinen - Mietwohnung der Beschwerdeführer zum geplanten Betriebsgebäude beträgt rund einen Kilometer. Der neue Standort hat sich gemäss den Angaben der kantonalen Behörden trotz längerem Suchen als der praktisch einzig mögliche erwiesen. Jedenfalls deutet nichts darauf hin, dass die Errichtung eines Betriebsgebäudes in kleiner Distanz zum heutigen Wohnort der Beschwerdeführer möglich wäre. Wohl liegen auch in grösserer Nähe zum geplanten Betriebsstandort Wohnzonen; indessen ist nicht ersichtlich, dass in diesen Zonen Land oder eine Wohnbaute für die Beschwerdeführer verfügbar wäre. Umgekehrt lässt sich auch angesichts der topographischen und der klimatischen Verhältnisse in Klosters bejahen, dass die Realisierung von Wohnraum für die Beschwerdeführer unmittelbar beim Betriebsgebäude wesentliche betriebliche Vorteile mit sich bringt.
Ebenfalls zu bejahen ist angesichts des Betriebsumfangs die Zonenkonformität der beiden Zimmer für die im Betrieb auszubildenden Lehrlinge.
c) Demnach haben die Beschwerdeführer Anspruch darauf, mit ihren Familienangehörigen ausserhalb der Bauzone zu wohnen. "Familienangehörige" meint in diesem Zusammenhang die (minderjährigen) Kinder der Beschwerdeführer, nicht jedoch Geschwister und Eltern (vgl. Peter Keller, Neubauten in der Landwirtschaftszone, Diss. Bern, Grüsch 1987, S. 82 ff.).
Wohnraum für die abtretende Generation ist gemäss konstanter Rechtsprechung nur zulässig, wenn es sich um Personen handelt, die ein Leben lang in der Landwirtschaft tätig waren. Wie das Verwaltungsgericht zutreffend festgestellt hat, ist diese Voraussetzung vorliegend nicht erfüllt.
Die Eltern der Beschwerdeführerin, für welche die Wohnung vorläufig bestimmt wäre, sind nicht Landwirte und waren nicht ein Leben lang in der Landwirtschaft tätig.
Zudem ist eine betriebliche Notwendigkeit ihrer Mithilfe auf dem Hofe in keiner Weise dargetan.
Ebensowenig lässt sich der Bau eines Altenteils mit Blick auf die Hofübergabe von den Beschwerdeführern an die nächste Generation rechtfertigen. Die Argumentation des Verwaltungsgerichts, dass es nicht angeht, auf einen in ferner Zukunft liegenden hypothetischen Bedarf abzustellen, überzeugt. Das Bundesamt für Raumentwicklung nennt Kriterien, die für die Aktualität des Wohnraumbedarfes für die abtretende Generation sprechen können:
- Die Übergabe des Hofes an die nachfolgende Gene- ration oder an einen externen Nachfolger ist
zeitlich absehbar;
- Der abtretende Bewirtschafter hat ein Leben lang
auf dem Hof gearbeitet und ist gewillt und in der
Lage, das Altenteil zu beziehen;
- Der Nachfolger steht fest.
Diese Kriterien haben einiges für sich, wenn auch vorliegend offen bleiben kann, welche Verbindlichkeit ihnen künftig zukommen soll und ob nicht auch andere Aspekte zu berücksichtigen sind. Zutreffend erscheint jedenfalls, dass es nicht angeht, als Altenteil bezeichneten Wohnraum zu errichten, solange noch ganz ungewiss ist, ob dieser tatsächlich benötigt wird. Das DIV wendet ein, eine solche Praxis würde im Kanton Graubünden die landwirtschaftliche Strukturverbesserung um 30 Jahre zurückwerfen und hätte enorme raumbelastende Auswirkungen. Auch wenn anzuerkennen ist, dass die Bündner Praxis zur Grösse von Betriebsleiterwohnungen und Altenteil-Wohnungen zurückhaltend ist und grundsätzlich einen haushälterischen Umgang mit dem Boden fördert, so kann dem DIV doch insofern nicht beigepflichtet werden, als es offenbar auch die Neuerstellung von Altenteil-Wohnungen für zonenkonform hält, bei denen eine zweckentsprechende Nutzung, wenn überhaupt, erst nach 20 oder mehr Jahren zu erwarten ist.
Der Beschwerdeführer hat Jahrgang 1962. Eine Betriebsübergabe ist daher bei normalem Gang der Dinge frühestens in 20 Jahren zu erwarten. Zudem sind die Kinder der Beschwerdeführer erst 6, 11 und 13 Jahre alt, so dass jede Prognose über eine Betriebsübernahme ungeachtet heute geäusserter Absichten als weit verfrüht erscheint. Zudem muss als offen gelten, ob es die Beschwerdeführer nach einer allfälligen Betriebsübergabe nicht vorziehen werden, wieder eine Wohnung in der Wohnzone von Klosters zu beziehen.
d) Art. 24b Abs. 1 RPG gestattet es, in bestehenden Bauten und Anlagen die Einrichtung eines betriebsnahen nichtlandwirtschaftlichen Nebenbetriebs zu bewilligen, wenn landwirtschaftliche Gewerbe ohne eine zusätzliche Einkommensquelle nicht weiterbestehen können. Diese Bestimmung bildet klarerweise keine Grundlage für die Bewilligung der fraglichen Wohnung, geht es doch um einen Neubau und nicht um die Umnutzung bestehender Bausubstanz. Überdies setzt Art. 24b RPG voraus, dass der Landwirt auf eine zusätzliche Einkommensquelle angewiesen ist, was auf die Beschwerdeführer nicht zutrifft und übrigens auch nicht zutreffen darf, ansonsten ihr Aussiedlungsprojekt ohnehin nicht bewilligt werden könnte.
Auch Art. 24d RPG betrifft bereits bestehende landwirtschaftliche Wohnbauten und ist vorliegend schon aus diesem Grund nicht anwendbar.
e) Die Bewilligungsverweigerung für die zusätzliche Wohnung verletzt weder den Grundsatz der Verhältnismässigkeit noch die Eigentumsgarantie. Eine Auflage, die zweite Wohnung vorerst nicht auszubauen oder im Rohbau zu belassen, wäre nicht geeignet, den gesetzmässigen Zustand sicherzustellen. Der Baubewilligungsbehörde wäre es aus praktischen Gründen kaum möglich und auch nicht zumutbar, regelmässig zu kontrollieren, ob der unzulässige Ausbau in der Zwischenzeit nicht doch vorgenommen worden sei. Aus <ref-ruling> E. 5g S. 316, auf den sich die Beschwerdeführer berufen, ergibt sich nichts anderes. Die Beschwerdeführer haben es sich im Übrigen selbst zuzuschreiben, dass sie ihr Bauprojekt nochmals überarbeiten und einen entsprechenden Zeitverlust hinnehmen müssen, hat das Verwaltungsgericht doch bereits im ersten Entscheid vom 10. Mai 1996 in dieser Sache mit überzeugenden Erwägungen darauf hingewiesen, dass die als Altenteil bezeichnete zusätzliche Wohnung nicht zonenkonform sei.
Die Eigentumsgarantie (Art. 26 BV) gewährleistet das Eigentum nicht unbeschränkt, sondern nur innert der Schranken, die ihm im öffentlichen Interesse durch die Rechtsordnung gezogen sind. Zu beachten sind namentlich die Anforderungen der Raumplanung (<ref-ruling> E. 3a mit Hinweis). Mit anderen Worten schützt die Eigentumsgarantie nur die rechtmässige Ausübung des Privateigentums (<ref-ruling> E. 6c S. 225). Die Baufreiheit, auf die sich die Beschwerdeführer berufen, besteht daher nur innerhalb der Vorschriften, die der Gesetzgeber über die Nutzung des Grundeigentums erlassen hat. Nachdem und soweit das Projekt diese Grenzen missachtet, verletzt der Bauabschlag die Eigentumsgarantie nicht.
f) Soweit sich die Beschwerde gegen die Verweigerung der Bewilligung für die als Altenteil vorgesehene Wohnung richtet, erweist sie sich als unbegründet.
7.- Das Verwaltungsgericht ist zum Ergebnis gelangt, das Bauvorhaben sei ausreichend erschlossen. Ferner hat es festgestellt, dass dem Projekt aus gewässerschutzrechtlicher Sicht nichts entgegenstehe. Die Beschwerdegegnerin, die auf eine eigene Beschwerde verzichtet hat, kann diese Erwägungen im vorliegenden Verfahren nicht mehr in Frage stellen (Art. 114 Abs. 1 OG, vgl. E. 6b).
8.- Demgemäss ist auf die staatsrechtliche Beschwerde nicht einzutreten, während die Verwaltungsgerichtsbeschwerde teilweise gutzuheissen und der angefochtene Entscheid in materieller Hinsicht aufzuheben ist, soweit er die Zonenkonformität des Stallgebäudes verneinte und die kommunale Baubewilligung sowie die kantonale Zustimmungsverfügung auch insofern aufhob. Formell ist der kantonale Entscheid ganz aufzuheben und die Sache an das Verwaltungsgericht zu neuer Entscheidung zurückzuweisen, damit es der teilweisen Gutheissung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde durch das Bundesgericht Rechnung tragend neu entscheiden kann, ob die offen gebliebenen Fragen der Aesthetik und des Landschaftsschutzes (E. 6 seines Entscheides) weiterhin offen gelassen oder entschieden werden können und müssen; gleichzeitig wird es über die Verlegung der Kosten und Entschädigungen im kantonalen Rekursverfahren neu zu befinden haben.
Bei diesem Ausgang sind die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens den Beschwerdeführern zu zwei Dritteln und der privaten Beschwerdegegnerin zu einem Drittel aufzuerlegen (Art. 156 Abs. 1 OG). Die Beschwerdeführer haben der privaten Beschwerdegegnerin eine entsprechend reduzierte Parteientschädigung zu bezahlen (Art. 159 OG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.- Auf die staatsrechtliche Beschwerde wird nicht eingetreten.
2.- Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird teilweise gutgeheissen, der Entscheid des Verwaltungsgerichts Graubünden aufgehoben und die Sache im Sinne der Erwägungen an das Verwaltungsgericht zu neuer Entscheidung zurückgewiesen.
3.- Die Gerichtsgebühr von Fr. 4'000.-- wird den Beschwerdeführern zu zwei Dritteln und der privaten Beschwerdegegnerin zu einem Drittel auferlegt.
4.- Die Beschwerdeführer entrichten der privaten Beschwerdegegnerin eine Parteientschädigung von Fr. 1'000.--.
5.- Dieses Urteil wird den Parteien, der Gemeinde Klosters-Serneus, dem Departement des Innern und der Volkswirtschaft und dem Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden, Kammer 4, sowie dem Bundesamt für Raumentwicklung schriftlich mitgeteilt.
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Lausanne, 16. November 2000
Im Namen der I. öffentlichrechtlichen Abteilung
des SCHWEIZERISCHEN BUNDESGERICHTS
Der Präsident:
Der Gerichtsschreiber: