賃貸借契約となるためには・・

よくお調べいただいてますね。回答もしやすいです＾＾
私も賃貸借契約をお勧めします。借主の権利がよりはっきりした賃借権を得る方が安心できますね。
で、質問の核心ですが、家賃相場の何%なら、という明確な基準はありません。
おそらく紛争時にはさまざまな要因（貸借期間、貸主との関係、相続者との居住期間等）を加味して総合的に判断されると思われます。
これは個別案件として詳細を法律家に相談してみないと明確な結論は出ないかもしれません。
明確な回答が出来ず申し訳ございません。

解決策になるかは分かりませんが、ひとつの案を。
リフォーム代が必要な場合、本来それは貸主が負担して、借主に貸借するというパターンが一般的です。
が、今回はFlexさんがご負担されるんですよね。
であれば、「多額の礼金（リフォーム代）を貸主に提供することにより、家賃を抑えた賃貸借契約になる」
もしくは「リフォーム協力金を貸主へ貸す。貸主は毎月5万円を借主に返済する。家賃は10万円だが、相殺して5万円になる」
というロジックも使えると思います。
たとえば、相場家賃20万円、確定家賃10万円、リフォーム代200万円を24ヶ月で割って8.3万円。
で、毎月の実質家賃は1.7万円。という方法もあります。

注意点は、やはり長い期間の間で、人間関係に変化が出たとき、権利関係がはっきりしていない（cf.契約書や重要事項説明書の不備）場合、もめます。
雨漏りがして、直すのに100万円かかる場合にどっちが負担する？なんていうのも微妙になりますし、それは経過年数によっても微妙に変化してくるので、できましたら近隣の業者に手数料を払ってきちんとした賃貸借契約書や修繕義務負担表を作成してもらい契約されることをお勧めいたします。