Faits : A. A.B._, B.B._ et C.B._ ont acquis en juillet 1987 pour deux millions de francs un lot de propriété par étages (PPE) comprenant des locaux au premier sous-sol (296 m 2 ) et au troisième étage (891 m 2 ) d'un immeuble situé à Lausanne. Trois places de parc étaient rattachées à la propriété de ce lot. En outre, selon l'acte de vente, le vendeur a simultanément cédé et vendu un bail à loyer concernant dix places de parc. Par contrat de bail prenant effet le 1 er avril 1988, les trois propriétaires précités (ci-après: les bailleurs) ont cédé l'usage des locaux en sous-sol à A._ (ci-après: le locataire). Les locaux ont été aménagés à l'usage d'une école de danse, comprenant notamment deux sanitaires et deux douches/vestiaires. Conclu pour une durée initiale de cinq ans, le bail à loyer était ensuite renouvelable de cinq ans en cinq ans, sauf avis de résiliation signifié un an à l'avance. Le loyer pouvait être adapté une fois par an en fonction de l'indice suisse des prix à la consommation (IPC). Les bailleurs ont effectué des travaux en 1988 (500'000 fr.), 2007 (36'034 fr.) et 2009 (152'111 fr.). Ils ont payé la totalité avec leurs fonds propres, tout comme le prix d'acquisition du lot. Le loyer mensuel net a été fixé en dernier lieu à 2'312 fr., en vertu d'un jugement rendu le 19 mars 2009 par le Tribunal des baux du canton de Vaud, confirmé par le Tribunal cantonal vaudois le 22 septembre 2010. B. B.a. Par courrier du 29 novembre 2011, le locataire a exigé que son loyer soit baissé à 1'000 fr. par mois, avec effet au 31 mars 2013; il soutenait que la chose louée procurait un rendement excessif aux bailleurs. Au jour de cette demande, le taux hypothécaire de référence était de 2,75 %. Le conseil des bailleurs a répondu le 30 novembre 2011 qu'aucun élément ne justifiait d'entrer en matière sur cette prétention "exorbitante", mais qu'il ferait procéder à une analyse de la situation par ses clients; il se réservait le droit de recontacter le locataire. Le 1 er décembre 2011, le taux hypothécaire a baissé à 2,5 % (annonce le 2 décembre 2011). Par la suite, il a encore chuté à 2,25 % le 1 er juin 2012 (annonce le 2 juin 2012), puis à 2 % le 3 septembre 2013 (annonce le 2 septembre 2013). Le locataire a saisi l'autorité de conciliation le 11 janvier 2012, puis a porté l'action devant le Tribunal des baux, en concluant par demande du 28 février 2012 à ce que le loyer soit fixé à 1'000 fr. à partir du 1 er avril 2013, charges en sus. Le 3 février 2012, le locataire a réitéré sa demande en réduction de loyer auprès des bailleurs, afin de ne pas être déchu de ses droits dans l'hypothèse où le courrier précité du 30 novembre 2011 serait interprété comme un refus de baisser le loyer. Après l'échec de la conciliation, il a saisi le Tribunal des baux le 19 avril 2012 d'une nouvelle demande contenant des conclusions identiques à celle du 28 février 2012. B.b. Le Tribunal des baux a ordonné la jonction des deux procédures. Par jugement du 17 juillet 2013, il a rejeté la demande déposée le 28 février 2012 et déclaré sans objet celle du 19 avril. En substance, le tribunal a considéré que la missive des bailleurs ne donnait pas de réponse définitive à la demande en réduction de loyer, de sorte que le locataire n'avait pas à la traiter comme un refus. Le délai de 30 jours pour saisir l'autorité de conciliation (art. 270a al. 2 i.f. CO) n'avait commencé à courir qu'à l'expiration du premier délai de 30 jours déclenché par la demande en réduction de loyer, restée sans réponse. Le locataire avait saisi l'autorité de conciliation en temps utile le 11 janvier 2012. Par conséquent, la première demande était recevable, et la deuxième demande privée d'objet. Sur le fond, le tribunal a retenu que les parties étaient liées par un contrat de bail à loyer indexé; le locataire était donc en droit de demander une diminution de son loyer net pour l'échéance contractuelle du 1 er avril 2013 en invoquant la méthode absolue du rendement net. Le tribunal a procédé au calcul de rendement en se plaçant à la date de la demande en réduction de loyer, soit le 29 novembre 2011. Ont été pris en compte le taux hypothécaire en vigueur à ce moment-là (2,75 %) et l'IPC d'octobre 2011, soit le dernier indice connu au jour de cette demande. Le tribunal a renoncé à intégrer les charges immobilières de l'année 2011, au motif qu'elles n'étaient pas encore connues en date du 29 novembre 2011. Le calcul suivant a été effectué: Coûts d'investissement : Prix d'achat du lot PPE et frais d'acquisition : 2'074'995 fr. Réévaluation de 40 % de ce montant, selon une variation IPC de + 46,52 % entre juin 1987 et octobre 2011. Total après réévaluation: 2'461'110 fr. Travaux : - Le tribunal a précisé que les données recueillies concernaient la totalité du lot PPE, de sorte qu'il fallait d'abord calculer le rendement admissible pour le lot entier, puis répartir ce rendement entre les différents locaux; tous les travaux effectués sur le lot étaient donc pris en considération. - Invoquant sa jurisprudence, le tribunal a décidé d'intégrer l'entier des travaux financés par des fonds propres dans les coûts d'investissement, et non pas seulement la part de plus-value. - travaux de 1988: 500'000 fr. Indexation de 40 % de ce montant selon une hausse IPC de + 43,8 % entre juillet 1988 et octobre 2011. Total après réévaluation: 587'600 fr. - travaux de 2007: 36'034 fr. pour la création d'une sortie de secours attenante aux locaux en sous-sol. Indexation de 40 % de ce montant selon une hausse IPC de + 3,85 % entre janvier 2007 et octobre 2011. Total après réévaluation: 36'588 fr. 90. - travaux de 2009: 152'111 fr. pour le remplacement de fenêtres et stores et la modernisation des détecteurs d'incendie. Indexation de 40 % de ce montant selon une hausse IPC de + 0,7 % entre septembre 2009 et octobre 2011. Total après réévaluation: 152'536 fr. 90. Total des fonds propres investis : 3'237'835 fr. 80. Taux de rendement admissible: 3,25 % (taux de référence 2,75 % + 0,5 %). Rendement admissible des fonds propres : 105'229 fr. 65 (3'237'835.80 x 3,25 %). Charges immobilières annuelles (moyenne des années 2007 à 2010) : 39'983 fr. 90. Etat locatif annuel admissible du lot : 145'213 fr. 55 (105'229 fr. 65 + 39'983 fr. 90) Après déduction du loyer de 3 places de parc (3'672 fr.) : 141'541 fr. 55(145'213 fr. 55 - 3'672 fr.). Pour obtenir le rendement admissible de la chose louée par le locataire, le tribunal s'est fondé sur le rapport entre la surface louée par le locataire et la surface de l'entier du lot PPE. Toutefois, pour tenir compte d'une qualité moindre des locaux en sous-sol, il a réduit fictivement de 20 % la surface louée par le locataire (236,8 m2 au lieu de 296 m2 ), ce taux étant retenu sur la base de l'expérience du tribunal. En raison de cette correction, la surface totale du lot était de 1'127,8 m2 (236,8 + 891). En définitive, le loyer admissible pour la chose louée s'élevait à 29'718 fr. 95 par an (141'541,55 x 236,8/1'127,8), soit 2'476 fr. 60par mois. Le loyer actuel étant inférieur (2'312 fr.), il ne procurait pas un rendement excessif aux bailleurs. B.c. Le locataire a déféré cette décision au Tribunal cantonal vaudois, qui a rejeté son appel par arrêt du 7 juillet 2014. Le locataire a notamment soulevé les griefs suivants: - le calcul de rendement devrait être effectué à la date d'entrée en vigueur de la baisse de loyer requise (1 er avril 2013); - seule la part à plus-value des travaux devrait être prise en compte dans les coûts d'investissement; il conviendrait d'appliquer par analogie l'art. 14 al. 1 OBLF (RS 221.213.11), en vertu duquel les frais causés par d'importantes réparations sont considérés, à raison de 50 à 70 %, comme des investissements créant des plus-values. La Cour d'appel civile a rejeté le premier argument et maintenu que la date de la demande en réduction de loyer (29 novembre 2011) était déterminante pour le calcul de rendement. Concernant le deuxième moyen, elle a fait état de divergences doctrinales et renoncé à trancher la question au motif qu'elle était sans incidence pour l'issue de la cause (cf. au surplus infra, consid. 6.2). C. Le locataire saisit le Tribunal fédéral d'un recours en matière civile, dans lequel il requiert que le loyer mensuel soit fixé à 1'717 fr. 70, charges en sus, à compter du 1 er avril 2013. Les bailleurs concluent au rejet du recours. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.