Faits: A. Le 17 septembre 1997, A._ a obtenu une subvention de 99'750 fr. de l'Etat de Genève pour la rénovation et la transformation de l'immeuble dont il est propriétaire au 3, rue Saint-Léger à Genève. Les travaux portaient sur la réfection de la toiture, la création de deux appartements - dix-sept pièces au total - dans les combles et l'installation d'un ascenseur. La subvention était subordonnée au respect d'un loyer maximum de 146'370 fr, par année au total pour les deux nouveaux appartements, soit 8'610 fr. la pièce. L'autorisation de construire, délivrée le 10 février 1998, reprend notamment cette condition, précisant que les loyers seraient appliqués durant cinq ans dès la mise en location. B. Entre les mois de mars et de juin 2008, le Département cantonal des constructions et des technologies de l'information (DCTI) s'est adressé à la régie représentant le propriétaire afin de vérifier que les loyers fixés pour les deux appartements de 7,5 et 9,5 pièces avaient bien été respectés. La régie fit savoir que les loyers cumulés des deux appartements étaient bien de 146'370 fr. Le 18 juin 2008, le DCTI constata que le loyer annuel fixé pour l'appartement de 9,5 pièces était de 84'000 fr. dès le 1er avril 2000, puis de 84'804 fr., alors que le montant maximum par pièces n'autorisait qu'un loyer de 81'795 fr. Ordre était donné au bailleur d'établir de nouveaux contrats dans le respect des montants fixés, et de rembourser le trop-perçu au locataire. C. A._ a saisi successivement la Commission cantonale de recours, puis le Tribunal administratif genevois. Par arrêt du 22 juin 2010, ce dernier a considéré que le loyer maximum par pièce n'était pas un loyer moyen qui pouvait être réparti entre les deux appartements. L'ordre de restitution - limité au 23 mars 2005 - n'était pas disproportionné, même si le propriétaire n'avait pas perçu, globalement, un loyer supérieur à celui autorisé. D. Par acte du 1er septembre 2010, A._ forme un recours en matière de droit public. Il demande l'annulation de l'arrêt cantonal et de la décision du DCTI, subsidiairement le renvoi de la cause au Tribunal administratif pour annulation de la décision du DCTI. Le recourant a requis et obtenu l'effet suspensif. Le Tribunal administratif persiste dans les considérants et le dispositif de son arrêt. Le DCTI conclut au rejet du recours.