Второй вариант (с разделением на предложения) предпочтителен: в этом случае коммуникативные характеристики двух частей не конфликтуют друг с другом, а потому текст легче воспринимается.

Правило звучит так: в составных названиях важнейших документов и сборников документов, государственных законов, а также архитектурных и других памятников, предметов и произведений искусства с прописной буквы пишется первое слово и собственные имена. Но при этом начальное родовое наименование в подобных названиях архитектурных и других памятников, произведений искусства пишется со строчной буквы. Ср.: дворец Белосельских-Белозерских (дворец — родовое слово), но Дворец конгрессов, Дворец наций (Дворец — первое слово названия). Сложность как раз в том, чтобы определить границы имени собственного, не всегда это можно сделать легко и последовательно.

В приведенных Вами примерах корректно: палаццо Колонна, дворец Александра III в Массандре (ср.: Массандровский дворец), Арсенальная комната Царскосельского дворца (может, использовать современное название — Екатерининского?), парадная анфилада Царскосельского дворца, Малый Трианон, центральный вестибюль замка Шамбор, вилла «Черный лебедь», вилла «Ротонда». 

Сложнее всего, кажется, с названием д/Дом ф/Фавна. Возможно написание дом Фавна (тем более в ряду перечисления других домов  в Помпеях), но в условиях контекста может быть уместно использовать прописную как раз в первом слове, чтобы избежать модели «дом, принадлежащий...» и подчеркнуть, что речь идет о памятнике архитектуры.

В предложении Я вышла из дома, светило солнце, и сновали птицы запятая перед союзом и нужна, так как он соединяет части сложносочиненного предложения. Заметим при этом, что более уместным решением было бы оформление высказывания в двух предложениях: Я вышла из дома. Светило солнце, и сновали птицы (в первой части глагол-сказуемое совершенного вида, в двух других — несовершенного, что указывает на более тесную связь этих двух последних друг с другом, нежели на их связь с первой частью). В предложении На улице светило солнце, шумел ветер и гуляли люди запятая перед союзом и не требуется, так как у всех частей есть общий элемент — обстоятельство на улице (и все глаголы-сказуемые несовершенного вида).

В последнем из приведенных предложений запятая перед союзом и нужна, потому что он соединяет части сложносочиненного предложения. Эти части не объединены каким-то общим элементом (обстоятельством, частицей и т. п.). Они неполные и имеют параллельную структуру, отчего в них и используется тире, сравним: Численность первого вида [составляет] 4 экз., [численность] второго [составляет] 3 экз., и [численность] третьего [составляет] 2 экз.

Запятая после что нужна.

Согласно словарям и справочникам правильно: Таллин, Киргизия, Алма-Ата.

Названия районов и жилых массивов обычно не требуется заключать в кавычки.

Нет, это не однокоренные слова.

Существуют правила русской передачи иностранных собственных имен, в частности географических названий. В справочнике Р. С. Гиляревского и Б. А. Старостина «Иностранные имена и названия в русском тексте» (М., 1985)  указано следующее: удвоенное английское l передается по общим правилам транскрипции удвоенных согласных, то есть между гласными и в конце слова ll — лл, по соседству с согласными ll — л в географических названиях (с. 82).

Правилам будет соответствовать написание Гравити-Фолс. Ср. с другими названиями с той же второй частью, например: го­ро­да Ай­да­хо-Фолс, Ту­ин-Фолс («Большая российская энциклопедия»). 

Запятая после ДТП нужна. Она отделяет придаточное предложение от главного.