pfSense deve funcionar absolutamente. Minha resposta imediata seria obter um roteador barato capaz de OpenWRT (Neatgear WNDR3700) e conectar-se ao Wi-Fi embora Luci ... mas isso foi antes de eu ver que você já tem hardware. É absolutamente capaz e encorajo-o a experimentar.
Quanto a se isso causará problemas relacionados a NAT, isso depende muito de como você o configura. Quando fiz a mesma coisa usando o OpenWRT, ele teria me colocado atrás de um segundo NAT se configurado da maneira que você está procurando. Isso pode ser contornado (desativando o NAT, aceitando o DHCP do servidor do edifício em vez de sua caixa, etc ...). Basicamente, você está apenas tentando colocar o IPTables entre você e o WiFi do prédio.
Eu posso disparar uma máquina virtual (ou várias) e ajudá-lo a atacar se você tiver alguma dificuldade.