Орфографически верно: арт-дирекшен. Ср.: арт-промоушен (это слово зафиксировано в академическом «Русском орфографическом словаре» под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой).
Слитно писать нельзя. «Русский орфографический словарь» РАН под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой (М., 2012) фиксирует только дефисное написание: цементно-песчаный.
Правильно: апарт-отель. См.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012.
Ответ на Ваш вопрос содержится в «Русском орфографическом словаре» под ред. В. В. Лопатина и О. Е. Ивановой (М., 2023).
Правильно дефисное написание: LED-светильник, ПВХ-панели. Правило приведено в п. 6 параграфа 118 «Полного академического справочника» под ред. В. В. Лопатина.
Корректно: интерфейс мозг — компьютер. См. параграф 20 «Полного академического справочника» под ред. В. В. Лопатина (М., 2006 и след.).
Правильно: чирлидинг. См.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012.
Правильно: водо-водяной. См.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012.
Правильно: папиллома-вирусный. См.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012.
Правильно: лыжероллерный. См.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012.