Если вы планируете использовать WCF и WPF, вы также можете использовать Entity Framework вместо NHibernate, чтобы остаться с технологиями Microsoft. Может быть, будет проще убедить вашего менеджера проекта, если вы предложите Entity Framework, поскольку он (должен быть) полностью совместим с WCF.
На самом деле довольно легко настроить службу WCF с Entity Framework. Не знаю насчет NHibernate, давно я сам его использовал.
Но базовый уровень такой же, Entity или NHibernate. Рекомендуется разделять слои, и в конце концов не имеет значения, какую технологию вы используете для каждого слоя.